Зачаток почки выращен из стволовых клеток

Команда во главе с учёными из Института биологических исследований им. Джонаса Солка (Salk Institute for Biological Studies, Сан-Диего, США) вырастили почки, с помощью стволовых клеток без использования каркаса. Полученные органы могут использоваться как тестовая платформа для исследований в регенеративной медицине. Результаты были опубликованы 17 ноября 2013 г. В журнале Nature Cell Biology.

Заболевания почек – один из важнейших вопросов мирового здравоохранения. После перенесённых болезней, как правило, они не способны восстановить свою функцию в полной мере, что обуславливает необходимость более детального изучения их физиологии и процессов развития для поиска новых путей в лечении.

Впервые исследователи под руководством профессора Хуана Карлоса Ицписуа Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) создали трёхмерную структуру почки из стволовых клеток человека без использования каркаса. Ранее, учёным из Бостона (Массачусетс, США) уже удавалось получить зачаток почки. Тогда они использовали каркас из почечного внеклеточного матрикса с сохранёнными кровеносными сосудами. Каркас засевался стволовыми клетками-предшественниками тканей почек, в результате чего был получен зачаток органа.

Результаты, полученные в институте Сколка, показывают, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСк) способны дифференцироваться в клетки, подобные найденным в зачатках мочеточника, на ранних этапах развития почек, а также в дальнейшем организуются в трёхмерные структуры в культуре клеток.

Для исследования были использованы 2 типа клеток человека: индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСк), полученные из кожи, а также эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Оба типа дифференцировались в мезодерму – зародышевый листок, из которого, помимо прочего, образуются почки и мочеполовая система. Для направленного формирования тканей почек из стволовых клеток в культуру добавляли специальные факторы роста.

Затем исследователи добавили к существующей культуре человеческих клеток аналогичные клетки эмбриональных зачатков мочеточников мышей, которые стимулировали дальнейшее формирование трехмерной структуры зачатка почек из клеток человека. По всей видимости, мышиные клетки дали некий толчок для начала формирования органа.

 Команда Бельмонте уже опробовала свою методику на пациентах с поликистозом почек, генетическим заболеванием, приводящим к почечной недостаточности. Они пришли к выводу, что их методика может помочь таким больным в получении аутологичной почки, полученной из собственных ИПСК.