Phillip Hopkins
0 
4711
1346
Miniaturowe nerki wyhodowane w laboratorium ukrywały coś przed naukowcami, którzy je wyhodowali. Zamiast rozwijać się w różne odmiany komórek nerkowych, niektóre z nich obrały inną ścieżkę i stały się komórkami mózgu i mięśni.
Te proste mini nerki - znane również jako organoidy nerek - są wyhodowane z komórek macierzystych, które są zachęcane do rozwoju w skupiska określonych komórek nerkowych. Ale okazuje się, że „receptury”, które zachęcają do rozwoju wyspecjalizowanych komórek nerkowych, również wypuszczają komórki z innych narządów, według nowego badania.
Naukowcy postanowili wyhodować organoidy nerkowe w laboratorium, a następnie przeanalizować je, aby zobaczyć, co się w nich dzieje, na poziomie komórkowym. W tym celu naukowcy przyjrzeli się danym zebranym z tysięcy genów organoidów, reprezentujących ponad 83 000 komórek w 65 mini nerkach. Spodziewali się zobaczyć różnorodną różnorodność komórek nerkowych, porównywalną do tego, co można zobaczyć w normalnej, w pełni rozwiniętej ludzkiej nerce. Ale odkryli, że od 10 do 20 procent komórek organoidów wcale nie było komórkami nerek, ale komórkami mózgu i mięśni. [11 części ciała wyhodowanych w laboratorium]
Wyhodowanie małej nerki zajmuje około czterech tygodni, powiedział współautor badania Benjamin Humphreys, szef Wydziału Nefrologii w Washington University School of Medicine w St. Louis. Aby je wyhodować, komórki macierzyste są kąpane w koktajlu chemicznym, który wspiera ich wzrost do szeregu komórek nerkowych.
„Nie kończy się na jednym typie komórek nerki - kończy się na wielu, które są zbliżone do różnych struktur, które można znaleźć w prawdziwej nerce” - powiedział Humphreys .
Aby zidentyfikować skład komórkowy ich czterotygodniowych mini nerek, autorzy badania zastosowali technikę znaną jako sekwencjonowanie jednokomórkowego RNA, która bada aktywność w pojedynczych komórkach, a nie w populacjach komórek. Zapewnia to bardziej szczegółowy obraz tożsamości i funkcji poszczególnych komórek - iw tym przypadku ujawniło, że niektóre z komórek mini nerek były w rzeczywistości komórkami mózgu i mięśni.
„Nazywamy te komórki„ niecelowe ”- powiedział Humphreys. Pojawienie się tych komórek może oznaczać kłopoty dla naukowców, którzy używają organoidów nerkowych do modelowania chorób, „ponieważ kiedy w organoidzie pojawiają się komórki niecelowe, oznacza to, że nie modeluje on wiernie ludzkiej nerki” - powiedział.
Naukowcy odkryli, że nieuczciwe komórki mózgowe w małych nerkach pojawiły się na wczesnym etapie rozwoju organoidów. Po przeanalizowaniu receptorów komórkowych w rosnących organoidach naukowcy odkryli, że mogą hamować szlaki sygnałowe komórek złośliwych, zmniejszając liczbę komórek mózgowych o około 90 procent. Technikę tę można z łatwością zastosować do dowolnego rodzaju badań organoidów, aby ograniczyć wzrost komórek poza celem - podali autorzy badania..
Dane genetyczne z mini nerek przyniosły kolejną niespodziankę: komórki nerki w organoidach były niedojrzałe, co stanowi kolejną potencjalną wadę w wykorzystywaniu organoidów do modelowania chorób, powiedział Humphreys. (Naukowcy spodziewali się, że komórki dojrzeją za cztery tygodnie.) Co więcej, dłuższa inkubacja organoidów nie doprowadziła do powstania bardziej dojrzałych komórek nerkowych; raczej, według badań sprzyjało to wzrostowi bardziej nieuczciwych komórek.
Przyszłe strategie badawcze mogą skupić się na dostrojeniu sygnałów, które rozwijający się organoid nerki wysyła do swoich komórek w trakcie ich różnicowania, „aby komórki zachowywały się bardziej jak dojrzałe komórki nerek dorosłych” - powiedział Humphreys.
Odkrycia zostały opublikowane w Internecie (15 listopada) w czasopiśmie Cell Stem Cell.
- 3 najlepsze techniki tworzenia narządów w laboratorium
- Nerki: fakty, funkcje i choroby
- 5 bezużytecznych części ciała
Pierwotnie opublikowane na .