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功能性三有机干细胞系统可能会导致精准医学的空前发展

辛辛那提儿童医院医学中心的日本研究小组使用诱导性多能干细胞(iPS)成功地同时培育了一组相连的器官,包括通过胆管相连的肝脏和胰腺。它们的成功对精密医学,器官供应和肝病治疗具有重要意义。

功能性三有机干细胞系统可能会导致精准医学的空前发展

IPS细胞是一种干细胞,可以直接从成年细胞中生长出来。它们是再生医学中极为有前途的工具,因为它们能够发育成体内任何类型的细胞,从神经元和心脏细胞到胰腺和肝细胞。

科学家能够从这些iPS细胞中创建类器官,它们是人体器官的微型版本,能够执行多种类型的细胞的功能,从而为研究提供了很多机会。

由Tatakeori Takebe教授领导的研究小组在Nature上发表了他们的研究,培养了iPS细胞,直到它们进入消化器官之前就达到了阶段。

意外的成功

为了生长这些类器官,Takebe和他的团队从人类皮肤细胞开始这一过程,将其转化为原始干细胞并进行培养,直到它们形成两个“球状”细胞,这些细胞被分类为前肠和中肠的早期形式。 。

一旦球状体成熟,就将它们放置在含有生长培养基膜的溶液中。

Takebe说:“从这时起,细胞就知道该怎么办。”

这些细胞相互接触,并开始转化为更特殊的细胞,这一过程通过附着在其上的化学标签可见。

70天后,细胞已变成能够像人类消化道消化和过滤食物一样加工胆汁酸的类器官。

这是完全出乎意料的。我们认为我们需要添加成分或其他因素来推动这一过程。不试图控制这种生物过程就使我们取得了成功。”

除了研究人员能够确认类器官能够产生从肝脏流到胆管和胰腺的液体外,他们的工作也标志着首次在完全连通的地层中同时产生类器官。

Takebe说:“连接是其中最重要的部分。” “我们所做的是设计一种生产器官前形成阶段组织的方法,使它们可以自然发育。我们正在最大限度地发挥制造多种器官的能力,就像我们的身体一样。”

前所未有的机会

如果研究人员能够取得这些结果并在与相连的类器官同时形成血管的情况下,将其用作人体器官移植,则表明通过在实验室中通过生长器官来增加器官供应而不是依赖于器官的潜力有了重要的进步。关于人类捐赠和动物研究项目。

这项开创性的工作是Takebe五年的工作的结果,Takebe从成为肝脏移植外科医师到专注于缩小器官需求和器官供应之间的差距而重新致力于。

竹部与研究的第一作者小池弘之(Hiroyuki Koike)博士(现在在日本日本医学院工作)合作,能够产生与亚伦·佐恩(Aaron Zorn)博士相同的结果。辛辛那提儿童医院医学中心干细胞和类器官医学中心(CuSTOM)的主任从研究的角度将其描述为“研究人类正常发育的前所未有的机会”。

Koike说:“真正的突破是能够建立一个完整的器官系统,”相连的类器官可以为患者的诊断和定制治疗提供更好的画面。

因此,这项工作对精确医学,开发治疗婴儿出生的药物的能力以及研究基因变异及其对怀孕期间器官发育的影响具有影响。

当前的肝再生医学方法缺乏胆管连通性。尽管我们尚需开展大量工作,然后才能开始进行人体临床试验,但我们的多器官移植系统已准备好解决此问题,并且有一天可能会为肝病患者提供终生治疗。”

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