Основная идея заключается в том, чтобы взять орган, и убрать из него все живые клетки, оставив лишь каркас. Затем в ткани органа вводятся стволовые клетки пациента, которые используются для выращивания клеток ткани указанного органа. В результате получившийся орган не будет отторгаться организмом реципиента, поскольку иммунная система считает его своим.
Но ведь доноры все равно нужны — ведь исходный орган нужно откуда-то брать? Все верно. Но в этом случае донором может быть даже животное. Отт показал, что совместимые с человеческим организмом (любым) органы можно создать, даже если взять исходник у свиньи или крысы. Понятно, что крысиное легкое человеку не пересадишь, как, впрочем, и свиное, но это лишь эксперимент, показавший эффективность метода.
Апробация метода регенерации с органами животных оправдала себя на 100%, показав эффективность метода.
Ученый начал разрабатывать свою методику еще во время обучения в Миннесотском университете. Десятилетие спустя его собственная лаборатория стала изучать условия, в которых стволовые клетки смогли бы начать развиваться в ткани определенного органа для восстановления работоспособности этого органа.
Сейчас команда Отта опробовала пересадить воссозданные органы обратно в организмы доноров — тех же свиней и крыс.
Несмотря на то, что возвращенные органы являются уже «человеческими», то есть несовместимы с иммунной системой животных, последние смогли прожить с ними в течение недели. То есть методика показала себя полностью работоспособной.
Пока что ученый не раскрывает всех секретов, но надо думать, что перспективы у технологии действительно есть.
Комментарии (22)
Gutt
21.02.2018 16:47Доктор Маккиарини, перелогиньтесь!
Meklon
21.02.2018 19:16Ох, не вспоминайте. Работать с ним непросто было. :-/
Надо сказать, что наиболее реальны сейчас одиночные заплатки/патчи на базе децеллюляризированных органов.Gutt
23.02.2018 20:50А пришлось поработать? Мне интересно, где именно в его концепции ошибка была? Почему клетки не делились и не специализировались, окружение было не то?
Meklon
24.02.2018 11:16Было создано две лаборатории. Он был ведущим учёным и там и там. 3 года постоянно виделись) Наша лаборатория занималась и занимается исключительно доклиникой с животными, никаких людей. Собственно, основная претензия к нему во время расследования — отсутствие адекватного тестирования технологии. Насчёт причин провала… Вопрос сложный, много факторов. Не удалось воссоздать адекватные условия, это на самом деле безумно сложно. Сосуды нормально должны прорасти. Не каждый каркас хорош. Мы продолжаем работать в этом направлении, есть успехи определенные, но это не тот научный проект, где можно получить лёгкие быстрые результаты.
teakettle
21.02.2018 22:49взять орган, и убрать из него все живые клетки
Насколько я помню школьный курс биологии — большинство (если не все) органов состоят как раз из клеток, и если «убрать из него все живые клетки», то останется либо мертвый орган, либо межклеточная жидкость.
Подскажите небиологу — про какой каркас речь идет?Meklon
21.02.2018 22:52+1На фотках хорошо видно. Остаётся белый или желтоватый каркас из коллагена, фибронектина, эластина и других структурных белков.
teakettle
21.02.2018 23:29И, я так понимаю, именно состав этих самых белков и определяет, во что разовьются стволовые клетки — легкие, печень, сердце… Или в этом случае работают какие-то другие механизмы?
[offtop]
Чем дальше в лес — тем понятней становится: насколько упрощен школьный учебник и одновременно насколько сложно его упростить, чтобы не наврать в самых основах и не переучивать потом студентов со словами «забудьте все, чему вас учили в школе».
[/offtop]Meklon
22.02.2018 00:59Это очень новое направление во многом. Устаревает уже как материалы в IT. Пока вы учебник напишете, данные успеют устареть.
Ravebinovich
21.02.2018 23:43А почему нужен каркас, если стволовые клетки в теории должны сами развиваться в орган, запрограммированный в них? Изначально же наши органы без всяких каркасов развиваются. И как клетка понимает свою роль в зависимости от расположения на каркасе? Органы же не однородны по клеточным функциям.
Popadanec
22.02.2018 00:50Чтобы орган правильно сформировался и сразу для взрослого человека(наверное).
Meklon
22.02.2018 00:57Мы же не эмбриональные стволовые клетки используем, которые могут хоть в ногу, хоть в печень превратиться. Ну и нет их у взрослых. А мультипотентные стволовые клетки нуждаются в «подсказке» во что им превратиться. Им нужно микроокружение характерное для того, чтобы направить их дифференциацию в нужном направлении. Грубо говоря, каркас сосуда «пахнет» сосудом и мотивирует введённые клетки превращаться в эндотелий. Плюс они ещё и другие клетки «зовут». Вместе они пытаются превратиться во что-то отдаленно похожее на исходник. До полной функции далеко ещё, конечно. Но метод имеет право на жизнь в комбинации с генной терапией и другими методами. Просто вырастить орган в биореакторе вряд ли возможно в ближайшей перспективе. А вот создать заплатку кости, диафрагмы или что-то подобное вполне реально урок сейчас. Пусть и в эксперименте пока.
dumndum
22.02.2018 09:28Насчет эмбриональных клеток — а в каком сейчас состоянии находятся методы клонирования человека? Из зародыша собственного клона возможно извлечь данные клетки?
Meklon
22.02.2018 11:09Негуманно как-то. Хотя мысль понятна. Тут еще другая беда. Они чересчур активны. Высокие риски тератом каких-нибудь. Бац и в легких выросла нога с печенью. Или опухоль предельно агрессивная.
Gutt
23.02.2018 20:49Но, насколько понимаю, вероятность именно злокачественной существенно не повышается? У них ведь с апоптозом после специализации всё хорошо должно быть, иначе люди умирали бы от лейкозов в очень больших количествах.
Meklon
24.02.2018 11:17У эмбриональных? Очень высокие риски. Они слишком живучие и делящиеся. Малейшая ошибка и они тебя сожрали.
perfect_genius
24.02.2018 13:10И после всего этого мозг всё-равно считается более сложным чем тело. Может это очередной миф/недопонимание?
Meklon
24.02.2018 13:27Оно все очень сложное. Просто мозг более критичен. Если нога вырастет кривая — это печально, но не смертельно. А если мозг имеет кривую структуру, то организму в целом быстро придет конец. Грубо говоря, если повредится структура одного из HDD, то работать как-то все равно можно. А если выйдет из строя несколько неудачных транзисторов в центральном процессоре, то система тупо не загрузится
inferrna
22.02.2018 10:34Интересно, там же, внутри органа, помимо специфических клеток собственно органа, есть ещё и кровеносные/лимфатические сосуды, нервная ткань — как эту проблему решили?
Meklon
22.02.2018 11:10Прорастают. Сосуды в целом вообще нормально, с нервами пока не очень понятно, но у нас такая диафрагма сокращалась. Это было видно по контактной миографии.
Popadanec
Где то уже читал о подобной методике, подскажет кто?
DSolodukhin
geektimes.ru/post/293557
Meklon
Мы получили интересные результаты со многими материалами, в частности интересная публикация в biomaterials была. Там была трансплантация тканеинженерной диафрагмы крысам.
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961215009163