Ученые Стэнфордского университета (внесен Минюстом в перечень нежелательных в России организаций) нашли новый способ регенерации печени, который они пока что опробовали на мышах. В качестве исходного сырья для получения клеток печени — гепатоцитов они взяли не эмбриональные клетки и не индуцированные плюрипотентные клетки.
Они взяли клетки жировой ткани человека, которые представляли собой отходы от липосакции. И превратили их в жир в мышином организме.
Результаты эксперимента исследователи описали в журнале Cell Transplantation.
Использованная специалистами из Стэнфорда методика отличается одним очень важным преимуществом. Если гепатоциты выращиваются из эмбриональных стволовых клеток или из клеток, которым путем генетических манипуляций возвращена плюрипотентность — способность дифференцироваться в клетки разных тканей, всегда остается риск не справиться с этой плюрипотентностью. Остается вероятность, что пересаженные клетки разовьются в раковую опухоль, и это самый большой риск, который тормозит данную технологию.
Но если гепатоциты получаются из зрелых (жировых) клеток, минуя стадию плюрипотентности, то этого риска нет.
Как подчеркивает профессор Гэри Пелтц, все элементы технологии превращения жира в клетки печени могут быть адаптированы к человеку. Весь процесс занимает девять дней, и этого достаточно, чтобы запустить процесс регенерации. В противном случае пациент не выживет без трансплантации печени.
О состоянии с трансплантацией печени можно судить по таким цифрам: в США ежегодно производится около 6300 трансплантаций, и около 16 тыс. человек стоят в списке ожидания. Из этого списка каждый год более 1400 человек умирают, не дождавшись органа. К тому же трансплантация печени сопряжена с риском и осложняется пожизненным приемом иммуносупрессорных препаратов, чтобы избежать отторжения органа.
«Мы считаем, что наш метод может быть пригоден для клиники, — говорит Пелтц. — И поскольку новая ткань печени будет получена из собственных клеток пациента, мы ожидаем, что после процедуры ему не понадобятся иммуносупрессанты».
Исследователи из Стэнфорда разработали альтернативную технологию, которую они называют сферическим культивированием.
Она позволила получить гепатоциты в течение 9 дней, и эффективность превращения составила 37%.
Эти результаты были достигнуты на момент публикации, но с тех пор, по словам Пелтца, удалось добиться 50-процентной эффективности за 7 дней.
Ксу Дэн, первый автор статьи, взял технологию сферического культивирования из предыдущих работ с эмбриональными стволовыми клетками. Он культивировал стволовые клетки из жира клетки не на плоской поверхности чашки Петри, а в жидкости, где они образовали сферические скопления. Накопив достаточное количество клеток, исследователи ввели их мышам с подавленной иммунной системой (чтобы человеческие клетки не отторгались). Кроме того, эти мыши были генетически модифицированы таким образом, что определенное вещество вызывало у них быстрое и смертельное токсическое поражение печени.
Этим мышам ввели 5 млн полученных человеческих гепатоцитов. Через четыре недели исследователи сделали мышам анализ крови и убедились, что
человеческие гепатоциты продуцируют человеческий альбумин, который содержится в плазме мышиной крови.
Анализ крови также показал, что «очеловеченная» печень мышей способна фильтровать кровь, очищая ее от токсинов.
Трансплантированные клетки интегрировались внутрь органа и экспрессируют на своей поверхности биохимические маркеры зрелых человеческих гепатоцитов. Они также образовали многоклеточные структуры, необходимые для формирования желчного протока.
Через два месяца после пересадки клеток у мышей не было никаких признаков формирования раковых опухолей.
В то же время мыши, которым трансплантировали гепатоциты, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, образовали множественные опухоли.
Человеческая печень весит 1,5 килограмма, это в 800 раз больше, чем мышиная печень, и содержит около 200 млрд клеток. Так что при адаптации технологии к человеку надо решить задачу получения такого количества клеток. По словам исследователей, из 1 литра жира, откачанного при одной операции липосакции, можно получить примерно миллиард клеток. Но так как в организме клетки будут размножаться, в итоге их число достигнет 100 млрд, а этого достаточно для регенерации. Такая процедура способна заменить трансплантацию донорской печени.
Сейчас ученые адаптируют свою технологию, чтобы протестировать ее на крупных животных. Они ожидают, что подготовятся к клиническим испытаниям за два-три года.
