При отказе того или иного органа у человека медики, как правило, осуществляют пересадку нового органа от донора, если это возможно сделать. Например, сейчас довольно распространены операции по пересадке печени и почек. Однако у врачей зачастую не так много времени на поиск донора, к тому же есть риск, что «чужой» орган может не заработать в полной мере, или организм просто не примет его. Еще одна сложность состоит в том, что донорский орган должен состыковаться с разными выходящими из него сосудами и протоками, иначе от него не будет никакого смысла. Ученые постоянно ведут разработку новых способов трансплантации, а китайские биологи решили пойти еще дальше и превратить один орган живого организма в другой.
Печень можно создать на основе другого органа
Группа биологов смогла успешно вырастить новый орган прямо внутри тела пациента — лабораторной мыши. Для этого они подвергли трансформации селезенку и превратили ее в работающую печень. Суть эксперимента была в том, чтобы устранить препятствие в виде необходимости стыковки с сосудами, как это происходит при пересадке органа от донора. Вместо этого ученые решили взять необходимый каркас сосудов для новой печени у уже существующего органа (селезенки), который не относится к жизненно важным.
Когда человеку удаляют селезенку, он, как правило, не страдает тяжелыми болезнями, в отличие от последствий удаления печени. Поэтому биологи решили, что можно пожертвовать одним органом в пользу другого.
Как селезенку превратили в печень
Сперва исследователи немного сместили орган ближе к коже, чтобы отслеживать состояние селезенки в реальном времени. При перемещении она не повредилась и продолжила выполнять свою функцию. Далее биологи приступили к трансформации селезенки в печень: для этого они снизили активность иммунитета и обработали селезенку экстрактом мышиной опухоли (саркомы). С его помощью выделяется белок межклеточного вещества, необходимый для построения печени.
В результате обработки экстрактом селезенка увеличилась в размерах почти в два раза и стала весить гораздо больше. Тем не менее это никак не повлияло на работу других органов и здоровье мышей, если верить ученым. После того, как селезенка увеличилась, биологи начали заселять ее клетками печени. При этом они протестировали, как приживутся собственные клетки печени мыши, клетки печени другой мыши, клетки печени человека, а также клетки печени, выращенные искусственно. В итоге прижиться смогли все клетки, но собственные клетки печени мыши заняли большую часть нового органа. С их помощью получилось образовать характерную структуру печени (да, прямо в селезенке!), а также желчные протоки.
Трансформированная в печень селезенка (слева) и обычная
После завершения опыта ученые проверили, хорошо ли трансформированная селезенка выполняет функции печени. К их удивлению новый орган оказался способен синтезировать жиры и производить белки крови, как это делает обычная печень животного или человека. Завершающим этапом эксперимента стало удаление 90% настоящей печени у некоторых подопытных мышей — все они выжили.
Можно ли вырастить печень?
Биологи пришли к выводу, что при должной степени подготовки из селезенки действительно можно получить работающую печень. У мышей эта процедура не вызвала сильных побочных эффектов. Однако им еще предстоит проверить, чтобы клетки новой печени не стали умирать при отсутствии веществ, выделяемых стенкой кишечника, которые получает обычная печень через кровь. Поэтому говорить о применении нового способа трансформации органов на человеке пока рано. Тем не менее, если опыты пройдут гладко, впоследствии превращение одного органа в другой может стать альтернативой донорской пересадке. Как и напечатанная печень на 3D-принтере.
Сейчас пересадка печени напрямую зависит от профессиональных качеств специалистов и самого органа. В настоящее время существует несколько типов пересадки органов человеку, которые могут осуществляться как от самого человека (вроде пересадки кожи), так и донора. Во время подготовки органа к трансплантации команда клиницистов должна грамотно изъять орган из тела и подготовить его для транспортировки, которая может занимать значительное количество времени и существенно влиять на возможность трансплантации органа.
Еще одним способом решить проблему отсутствия доноров может стать искусственная печень. В 2019 году исследователи из Питтсбургского университета впервые в истории вырастили в лаборатории человеческую печень.
Специалисты взяли клетки кожи человека и генетически модифицировала их, создав из них стволовые клетки. Параллельно с этим ученые взяли печень крысы и удалили оттуда ее собственные клетки, оставив от органа лишь его «каркас». После этого получившиеся ранее стволовые клетки имплантировали в крысиную печень. Пересаживать такой орган пока нельзя (слишком мало исследований), но авторы работы не исключают дальнейшее использование искусственной печени в качестве испытательного «полигона» для новых лекарственных средств.
Источник: