Ученые из Массачусетского технологического института (МIТ) сделали серьезный шаг к успешному выращиванию искусственной печени – они выявили десятки химических соединений, которые помогают клеткам печени нормально функционировать и расти в лабораторных условиях.

Многие из нас еще со школьной скамьи знают, что печень имеет свойство восстанавливаться, даже если кусок этого органа удален. Однако долгое время ученые не могли заставить печень повторить этот «фокус» в лабораторных условиях. Проще говоря, зрелые клетки печени, отвечающие за ее нормальную работу – гепатоциты, – быстро теряют свои способности, оказываясь вне организма.

Однако выявленные группой ученых Массачусетского технологического института химические соединения позволяют печени нормально функционировать и размножаться в лабораторных условиях. А это значит, что у миллионов людей, страдающих серьезными заболеваниями печени, в том числе и гепатитом С, появился шанс получить новую печень и выздороветь.

Для эксперимента инженер МIТ Санджита Бхатиа (Sangeeta Bhatia) разработала способ временного поддержания нормальной работы клеток печени в лаборатории посредством помещения их в слои клеток мышиных фибробластов (клеток соединительной ткани организма). Это дало ученым время на исследование клеток и изучение того, как они реагируют на более чем 12 тыс. химических соединений. После проверки тысяч клеток печени от восьми разных доноров ученые определили 12 соединений, которые ускоряют деление клеток и помогают печени нормально функционировать: синтезировать белок и желчь, проводить интоксикацию организма, поддерживать энергетический обмен.

Два из найденных соединения особенно хорошо проявили себя на печени от молодых доноров, и потому ученые решили протестировать эти соединения на клетках печени, выращенных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Обычно ученым не удавалось вырастить из iPSC гепатоциты, потому что эти клетки не достигали полной зрелости. А вот при воздействии двух обнаруженных химических соединений клетки созрели полностью. Ученые намерены встроить эти клетки в клеточный каркас ткани, пересадить ткань мышам и посмотреть, смогут ли эти клетки заменить печень. Кроме того, ученые хотят узнать, могут ли обнаруженные вещества восстановить больную печень непосредственно в организме, то есть, можно ли использовать их в качестве лекарства. Если эксперименты пройдут успешно, то в лечении печени произойдет революция, которую так давно ждут люди с хроническими заболеваниями этого органа.

Команда под руководством Бхатиа совершила прогресс в решении еще одной проблемы, связанной с пересадкой печени: она выяснила, как заставить организм реципиента вырастить кровеносные сосуды, которые будут снабжать донорскую печень кровью и питательными веществами. Если предварительно внедрить в печеночную ткань эндотелиальные клетки (клетки выстилающие внутреннюю поверхность кровеносных сосудов), то они будут активно строить кровеносные сосуды. Для достижения этого результата была разработана новая система, которая позволяет создавать 3D-модель ткани и точно контролировать размещение различных типов клеток в ткани.

Печень – важнейший орган нашего организма. Выращивание искусственной печени для последующей пересадки – задача, требующая скорейшего решения, ведь это спасет жизнь миллионам людей по всему миру.