А в чем тренд?
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, от врожденных заболеваний в течение первого месяца жизни ежегодно умирают 240 тыс. младенцев. Разработка новых методов диагностики и лечения позволит уменьшить количество летальных случаев.
Исследование органоидов
Исследование началось с изучения амниотической жидкости, которая омывает и защищает плод в матке. Ее взяли на анализ у 12 беременных женщин в рамках рутинной диагностики. Из околоплодных вод извлекли стволовые клетки, которые участвуют в формировании легких, почек и кишечника.
Команда Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) и детской больницы Грейт-Ормонд-стрит (Великобритания) обнаружила, что из стволовых клеток можно вырастить 3D-органоиды через культивацию в особом геле. Эти крошечные скопления клеток имитируют особенности и функции полноценных органов. С помощью органоидов ученые изучают рост и старение организма, а также тестируют лекарства.
Большинство органоидов создается из тканей взрослого человека, но теперь для этого можно применять и околоплодные воды. Доктор Маттиа Герли, одна из авторов исследования, отмечает, что эмбриональные органоиды шириной менее 1 мм позволят ученым изучать развитие плода в утробе «как в здоровом, так и в болезненном состоянии, что до сих пор было невозможно».
Сверхранняя диагностика
Органоиды могут быть созданы за несколько месяцев до рождения ребенка. Ученые считают, что это поспособствует более персонализированному подходу, помогая докторам заранее диагностировать любые дефекты и разрабатывать оптимальные методы их лечения.
Чтобы изучить возможность использования органоидов, команда создала фрагменты легких из клеток еще не родившихся детей с заболеванием, которое называется «врожденная диафрагмальная грыжа» (ВДГ). У младенцев с ВДГ есть отверстие в диафрагме. Из-за него органы в брюшной полости давят на легкие и препятствуют их росту.
Ученые сравнили органоиды младенцев с ВДГ до и после лечения с органоидами здоровых младенцев. Как и ожидалось, они нашли существенные различия между здоровыми органоидами и больными органоидами до лечения. Однако больные органоиды после лечения стали гораздо больше походить на здоровые — метод позволил оценить эффективность лечения на клеточном уровне. Фетальный хирург Паоло де Коппи рассказал: «Это первый случай, когда мы смогли провести функциональную диагностику врожденного состояния ребенка еще до рождения».
Перспективы исследования
Аналогичный подход может быть использован и для изучения других врожденных заболеваний, например, муковисцидоза (во время этой болезни в легких скапливается слизь), а также пороков развития почек и кишечника. По словам де Коппи, помогающие облегчить эти проблемы лекарства теперь можно будет тестировать на органоидах.
Роджер Стурми, профессор репродуктивной медицины из Университета Халла, отметил, что исследование дает возможность изучить формирование и функционирование ключевых органов у нерожденных детей после прерывания беременности. Он также подчеркнул: «Новый метод также поможет выявить причины болезней взрослых и показать, что происходит, когда клетки ключевых тканей плода дают сбой».