Мишам пересадили людський гіпофіз

djneight / Flickr

Вчені виростили з людських стовбурових клітин гипофизарную тканину, здатну секретировать гормони. Пересаджена мишам з недоліком функціональності їх власного гіпофіза, вона відновила у них нормальний гормональний обмін. Результати роботи публікує журнал Stem Cell Reports.

Гіпофіз - ключовий орган ендокринної системи. Він виділяє гормони, які керують іншими залозами, регулюють процеси росту, розмноження і метаболізму. Недостатність функції гіпофіза проявляється численними і важкими порушеннями. Лікування таких станів недешево і часто залишається лише паліативним. З іншого боку, ефективне рішення обіцяють технології регенеративної медицини - вирощування дорослої спеціалізованої тканини з плюрипотентних стовбурових клітин.

Раніше дослідники, експериментуючи зі стовбуровими клітинами мишей і людей, вже отримували окремі типи секретирующих клітин гіпофіза. Вчені Меморіального онкологічного центру імені Слоуна-Кеттерінг в США продемонстрували нову методику, що дозволяє виростити повноцінну тканину передньої долі гіпофіза з її різноманітними типами клітин, що виділяють гормон росту, пролактин, тиреотропин, аднерокортікотропний і інші.

На відміну від попередників, Лоренс Стьюдер (Lorenz Studer) з колегами не намагалися вирощувати і диференціювати клітини в рамках тривимірної структури, що імітує умови їх зростання в нормальному органі. Замість цього вчені отримали зі стовбурових клітин епідермальні плакоди.

Плакоди - прості зародкові структури, з яких формуються деякі нейрони, а також кришталики ока. Вони невеликі і зручні для маніпуляцій. Обробка їх білковими сигнальними молекулами дозволила спрямувати розвиток плакод в клітини-попередниці гіпофізарних, а потім і в дорослі диференційовані клітини. Регулюючи відносний вміст всього дві сигнальні білків - фактора росту фібробластів FGF8 і кісткового морфогенетичного білка BMP2 - автори отримували клітини різного типу, які виділяють різні гормони.

Експериментуючи з такими штучно вирощеними тканинами в штучних умовах, вчені показали, що ті не тільки виробляють потрібні гормони, а й регулюють секрецію в залежності від тих же зовнішніх сигналів, на які реагує гіпофіз в живому мозку. Потім зразки були пересаджені лінії мишей, які страждали від вродженої недостатності функцій гіпофіза, і вивчені в живому організмі. Тут вони також продемонстрували абсолютно нормальну активність, виділяючи пролактин і інші гормони.

У майбутньому дослідники планують удосконалити методику з тим, щоб навчитися вирощувати тканини гіпофіза з наперед заданим складом клітин, який буде оптимальний для того чи іншого хворого. Після необхідних клінічних випробувань такий підхід може стати засобом терапії досі невиліковних порушень функції гіпофіза.