Клітини печінки, пересаджені в жирову тканину, намагаються стати справжньою печінкою.
Хвороби печінки іноді доводять хворого до того, що печінку треба пересаджувати. Але донорських органів зазвичай на всіх не вистачає. Чи можна якось допомогти людині, печінки якої майже остаточно вийшла з ладу, без того, щоб її повністю пересаджувати? Чи є якийсь спосіб відновити печінку прямо на місці, в тілі хворого?
Саме про такий спосіб пишуть дослідники з Массачусетського технологічного інституту у своїй статті в Science Translational Medicine. До клінічних випробувань тут поки далеко, але попередні експерименти на мишах, що називається, вселяють надію. Кілька років тому в лабораторії Санджити Бхатіа (Sangeeta N. Bhatia) розробили метод, за допомогою якого в організм можна було пересаджувати додаткові гепатоцити (клітини печінки): їх садили на особливу конструкцію, зроблену зі скла з вуглеводневими волокнами; потім цю конструкцію, розміром з контактну лінзу, пересаджували мишам у черевну порожнину.
Клітини швидко підключалися до кровопостачання і починали працювати, як звичайна печінка. Однак такі імплантати могли утримати на собі не більше мільйона гепатоцитів. А людська печінка складається зі 100 млрд гепатоцитів (на рахуючи ще допоміжних клітин), і щоб реально допомогти пацієнту з хворою печінкою, йому потрібно пересадити 10-30% від цих мільярдів.
Впровадити такий клітинний десант одноразово неможливо. Однак у печінки є одна особливість - вона здатна оновлюватися без допомоги стовбурових клітин (хоча такі у неї теж є); тобто дорослі, спеціалізовані гепатоцити зберігають здатність до поділу. Отже, ми можемо пересадити насправді небагато клітин, в розрахунку на те, що вони самі заповнять нестачу. Потрібно тільки пересадити їх так, щоб вони продовжували розмножуватися.
Співробітники Санджити Бхатіа та їхні колеги з декількох наукових центрів США зібрали з клітин печінки мікрокомплекси, які посадили в товщу білкового біорозкладного гелю. До складу клітинних комплексів увійшли клітини печінки людини, сполучні фібробласти, які служать в тканинах допоміжними клітинами, і клітини епітелію пуповинної вени - вони повинні були сформувати кровоносні судини. Гель з клітинами пересадили мишам в жирову тканину, і через якийсь час виявилося, що пересаджена печінкова тканина збільшилася в 50 разів.
Миші, з якими ставили досліди, були з генетичним дефектом - у них не працювали деякі реакції амінокислотного обміну, і в організмі накопичувалися якісь токсичні речовини; крім того, тваринам доводилося їсти ліки, щоб вижити. Під дією токсинів і ліків власна печінка мишей виділяла молекули, які сигналізували про те, що з нею не все гаразд - і ці молекули, доходячи до пересаджених клітинних комплексів, стимулювали зростання нових кровоносних судин, а ті, в свою чергу, спонукали ділитися пересаджені гепатоцити.
Автори роботи відзначають, що найбільш вдалими в цьому сенсі були ті комплекси, в яких клітини були не просто перемішані в сферичному осередку, а в яких клітини для судин лежали поверх гепатоцитів - тоді в зростаючій тканині з'являлися структури, що нагадують архітектуру печінкових протоків.
Такі шматочки печінки також синтезували альбумін і трансферрин - тобто ті білки, які клітини печінки і повинні в нормі синтезувати. Взагалі «штучна печінка» виконувала всі властиві їй функції, від знешкодження токсинів до виробництва жовчі. Тобто печінкова тканина не просто росла в розмірах, а й намагалася - і досить небезуспішно - стати справжньою печінкою.
Можливо, в майбутньому у хворих з печінковими проблемами можна буде ось таким чином прямо в організмі вирощувати нову печінку - нехай не цілком, нехай хоча б наполовину або не третину, але і цього буде достатньо. Хоча, звичайно, перш ніж справа дійде до клінічних випробувань, потрібно буде вирішити ще багато питань, наприклад, куди краще пересаджувати «печінкове насіння» і звідки брати клітини для пересадки - з готової печінки або отримувати їх за допомогою стовбурових технологій з власних клітин пацієнта.
Схожі дослідження, до речі, проводять з інсуліновими клітинами, які після пересадки повинні замінювати своїх колег, які загинули через діабет першого типу. Так, у травні ми писали про експерименти співробітників з Інституту діабету при Університеті Маямі, які успішно пересадили донорські клітини підшлункової залози на сальник - такий варіант операції дозволяє зменшити запальні ускладнення.