Neerurakud katseklaasist

Teadlased muudavad naharakud neerulaadseteks rakkudeks

Inimese neeru ristlõige: organ on meie vere puhastamiseks ülioluline. © Hywards / mõttekoda
ettelugemist

Muutke nahk neeruks: teadlastel on õnnestunud kasvatada neerurakke naharakkudest. Geneetiliselt ümber programmeeritud rakud ei ole lihtsalt visuaalselt sarnased neerutuubulite rakkudega. Nende käitumine on juba väga sarnane loomuliku mudeliga. See on oluline samm neeruhaiguste parema uurimise ja ravi suunas.

Neerud on meie vere puhastamiseks üliolulised. Kui need ei tööta korralikult, jääb äärmuslikel juhtudel järele vaid vere dialüüs või siirdamine. Kuid doonororganeid on harva ja dialüüs võib neerufunktsiooni asendada vaid osaliselt. Sellepärast on teadlased pikka aega otsinud meetodeid neerude või vähemalt keeruka organi teatud rakkude kunstlikuks tootmiseks.

Mõni aasta tagasi suutsid uurimisrühmad juba embrüonaalseid neerurakke aretada eesmise neeru tüübiks, millel on kaks kõige olulisemat neerurakkude tüüpi. 2015. aastal kasutas teine ​​meeskond kasvufaktoriga indutseeritud tüvirakke, et areneda neerulaadseteks rakkudeks. Need meetodid on aga äärmiselt aeganõudvad ja kulukad - embrüonaalsete rakkude kasutamisel tekivad eetilised probleemid.

Uuesti programmeerimine viiruse abil

Freiburgi ülikooli haiglast pärit Soeren Lienkampi juhitud meeskond on nüüd testinud alternatiivset lähenemisviisi: otsest ümberprogrammeerimist. Selle meetodi korral sisestatakse peamised regulatoorsed geenid juba arenenud rakku, muutes nende saatuse ümber ja muutes selle teiseks rakutüübiks. See on juba edukas näiteks närvi- või südamelihase rakkude puhul.

Teadlased uurisid, kuidas seda meetodit saaks kasutada naharakkude muundamiseks neerurakkudeks. Selleks tuvastasid nad neli geeni, mis võivad selle arenguprotsessi käivitada. Seejärel siirdavad nad seejärel spetsiaalselt loodud viiruste abil sidekoe rakkudesse, mida nimetatakse fibroblastideks. kuva

Väga sarnane mudeliga

Tegelikult arenesid rakud katseklaasis neerulaadseteks rakkudeks. Nagu Lienkamp ja tema kolleegid teatavad, näevad nad välja ja toimivad nagu looduslikud neerutuubulrakud. "Ehkki meie värskelt kasvatatud rakud pole veel identsed nende looduslike sugulastega, on neil nendega hämmastavalt palju omadusi, " ütleb Lienkamp.

Nii on neis aktiivsed näiteks paljud geenid, mis on ühendatud ka tõelistes neerutuubulites. Lisaks kasvavad rakud ja käituvad sarnaselt otse neerudest saadud rakkudega. Muu hulgas on nad mõnede neeru kahjustavate ravimite suhtes sama tundlikud kui nende eeskujud.

Abi neeruhaigetele

Teadlased on juba oma meetodi patenteerinud ja kavatsevad seda tulevikus kasutada kunstlikumalt toodetud rakkude põhjal neeruhaiguste paremaks uurimiseks või uute ravimite neeru ühilduvuse testimiseks. Sel viisil võiksid uuringud vähendada katseloomade kasutamist.

Lisaks annab meeskond ühel päeval patsientidele ka kunstlikke neerurakke. Niipea kui ümberprogrammeerimise tõhusus ja kvaliteet on piisavalt paranenud, on selle meetodi eesmärk muuta naharakud neeruhaigetest neerurakkudeks.

Kuni rakkude selline ümberprogrammeerimine toimub inimestel endil, näiteks sidekoest vaevatud neerudes, on see siiski veel kaugel. Sest geenide viimine viiruste abil ei ole riskivaba. Samuti on suur väljakutse selliste viirustega üldse neeruni jõuda. (Nature Cell Biology, 2016; doi: 10.1038 / ncb3437)

(Freiburgi ülikooli haigla / Freiburgi ülikool, 08.11.2016 - DAL)