O szczegółach przeprowadzonych eksperymentów ich autorzy piszą na łamach Nature Biotechnology. Zespołem badawczym zarządzał Michael Helmrath z Cincinnati Children’s Hospital Medical Center. Co ciekawe, w 2010 roku w tej samej placówce doszło do stworzenia pierwszego w historii organoidu jelitowego.
Czytaj też: Jak walczyć ze zmianami klimatu? Wykorzystując genetycznie zmodyfikowane drzewa
Mianem organoidów określa się miniaturowe wersje ludzkich narządów, które funkcjonują na nieco uproszczonych zasadach względem “pełnoprawnych” organów. Jednocześnie zawierają one ludzkie komórki i posiadają część funkcji oraz możliwości, jakimi dysponują narządy, które próbują naśladować. Z tego względu organoidy są powszechnie wykorzystywane w badaniach nad skutecznością leków czy potencjalnymi reakcjami na ich podawanie.
W tym przypadku, jak wyjaśniają badacze, ludzkie organoidy jelitowe, choć niezwykle cenne, to były pozbawione komponentów immunologicznych wymaganych do pełnego odtworzenia złożoności z zakresu chorób jelitowych. Na szczęście pojawił się pomysł na ominięcie tych ograniczeń.
Organoidy to ludzkie narządy w uproszczonej formie
[…] wygenerowaliśmy HIO [ludzkie organoidy jelitowe, przyp. red.] zawierające komórki odpornościowe poprzez przeszczepienie HIO pod torebkę nerkową myszy z humanizowanym układem odpornościowym. […] Ten układ HIO in vivo z ludzkimi komórkami odpornościowymi zapewnia ramy dla przyszłych badań nad chorobami jelitowymi napędzanymi przez infekcje lub alergeny. czytamy w publikacji
Prowadzone badania rozpoczęły się od indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą przekształcić się w każdy rodzaj tkanki ciała. Zostały one odżywione przy pomocy koktajlu molekularnego, który miał sprawić, że przekształcą się w komórki jelitowe. W ten sposób powstały organoidy przeszczepione później myszom.
Czytaj też: Naukowcy rzucili wyzwanie śmierci. Przywracają do życia martwe narządy
Następnie trzeba było poczekać, aby przekonać się, jak przebiega cały proces. Po 20 tygodniach naukowcy zauważyli, że organoidy zawierają około 20 typów ludzkich komórek odpornościowych. Podobnie sytuacja wygląda w ludzkich jelitach, co jest pocieszającą informacją. Ale do ogłoszenia sukcesu potrzeba było czegoś jeszcze: pewności, że komórki odpornościowe faktycznie zajmują się tym, czym powinny.
Chcąc uzyskać odpowiedź na to pytanie, badacze wystawili organoidy na działanie bakterii E. Coli. To doprowadziło do powstania komórek sygnalizacyjnych znajdujących się w wyściółce jelita. Ich aktywacja ma zazwyczaj miejsce, gdy dochodzi do infekcji bądź stanów zapalnych. Wszystko wydaje się więc zmierzać w kierunku wykorzystywania organoidów między innymi do pomocy pacjentom z ograniczonymi funkcjami jelitowymi bądź całkowicie ich pozbawionym.
