A tudósok először az őssejtekben hozzák létre az emberi nyelőcsövet
A kutatóknak először sikerült laboratóriumban emberi nyelőcsövet létrehozniuk. Ez utat nyithat az új, regeneratív kezelések előtt.
A nyelőcső az az izmos cső, amely a torkunktól egészen a gyomrunkig mozgatja az elfogyasztott ételeket és folyadékokat.
Ez a szerv különböző típusú szövetekből áll, beleértve az izmokat, a kötőszöveteket és a nyálkahártyákat.
Az ohiói Cincinnati őssejt- és organoidgyógyászati központ (CuSTOM) tudósai mesterségesen termesztették ezeket a szöveteket a laboratóriumban pluripotens őssejtek vagy olyan őssejtek felhasználásával, amelyek bármilyen formát ölthetnek és bármilyen szövetet létrehozhatnak a testben.
A csapat - amelyet Jim Wells, Ph.D., a CuSTOM tudományos főtisztviselője vezetett - a laboratóriumban teljesen megformált emberi nyelőcsőket növesztett, és megállapításait a folyóiratban megjelent cikkben részletezte. Sejt Őssejt.
Tudomásuk szerint ez az első alkalom, hogy ilyen teljesítményt csak pluripotens őssejtek alkalmazásával értek el.
A laboratóriumban termesztett nyelőcső-organoidok számos betegség kezelésében segíthetnek, mint például a nyelőcsőrák és a gastrooesophagealis reflux betegség (GERD).
Segíthetnek olyan ritkább veleszületett betegségek kezelésében is, mint például a nyelőcső atresia (olyan állapot, amelyben a felső nyelőcső nem kapcsolódik az alsó nyelőcsőhöz) és a nyelőcső achalasia (ahol a nyelőcső nem húzódik össze, így nem tud táplálékot átjutni).
A legújabb becslések szerint a GERD - más néven savas reflux - az Egyesült Államok lakosságának mintegy 20 százalékát érinti. 2018-ban az Egyesült Államokban több mint 17 000 embernél alakul ki nyelőcsőrák.
Ahogy Wells és csapat a cikkükben kifejtik, az emberi nyelőcső teljesen funkcionális modellje - laboratóriumban termesztett organoid formájában - hozzájárul e betegségek jobb megértéséhez.
Az eredmények a regeneratív gyógyszerek alkalmazásával jobb kezelésekhez is vezethetnek.
A kulcsfontosságú fehérje segíti a tudósokat a nyelőcső növekedésében
Miközben megpróbálták kialakítani az organoidokat, Wells és csapata a Sox2 nevű fehérjére és az azt kódoló génre összpontosított. Korábbi kutatások kimutatták, hogy a fehérje megszakadása számos nyelőcsőbetegséghez vezet.
A tudósok emberi szövetsejteket, valamint egerek és békák szöveteiből származó sejteket tenyésztettek, hogy alaposabban megvizsgálják a Sox2 szerepét a nyelőcső embrionális fejlődésében.
A csapat elárulta, hogy a Sox2 egy másik genetikai út gátlásával hajtja végre a nyelőcsősejtek képződését, amely „megmondaná”, hogy az őssejtek légzősejtekké alakuljanak.
Meg akarták vizsgálni a Sox2 nélkülözés hatásait ezekben a fejlõdési fázisokban is. A kísérletből kiderült, hogy a Sox2 elvesztése a nyelőcső atresia egy formáját eredményezte az egerekben.
Végül képesek voltak olyan nyelőcső organoidokat létrehozni, amelyek 2 hónapos korukban 300–800 mikrométer hosszúak voltak. A tudósok ezután tesztelték a laboratóriumban termesztett szövetek összetételét, és összehasonlították azt a biopsziákból nyert emberi nyelőcsőszövet összetételével.
Wells és a csapat szerint a két típusú szövet összetétele nagyon hasonló volt. Wells megjegyzi az organoidok klinikai jelentőségét, mondván:
"Amellett, hogy egy új modell a születési rendellenességek, például a nyelőcső atresia tanulmányozására, felhasználhatók olyan betegségek tanulmányozására is, mint az eozinofil nyelőcsőgyulladás és Barrett metapláziája, vagy az egyes betegek genetikailag illesztett nyelőcsőszövetéhez."
"A nyelőcső és a légcső rendellenességei eléggé elterjedtek az emberekben ahhoz, hogy az emberi nyelőcső organoid modelljei nagyon hasznosak lehessenek."
Jim Wells, Ph.D.
