LONDÝN, AIX EN PROVENCE. Hoci je malý ako sezamové zrniečko, jeho vytvorenie môže pomôcť pri liečbe rakoviny aj pri testovaní liekov. Miniatúrny žalúdok z ľudských kmeňových buniek má štruktúru žľazy, ktorá je podobná ľudskému žalúdku, a dokonca môže obsahovať aj črevné baktérie.
Výskum zverejnený v magazíne Nature tak môže priniesť nový pohľad na to, ako sa bunky v ľudských embryách menia na orgány. Podľa vedcov to možno využiť na takzvané žalúdočné organoidy, vďaka ktorým by sme mohli lepšie pochopiť ochorenia, ako je rakovina či otestovať reakcie žalúdka na lieky.
Načasovať signály
„Nebolo ľahké naučiť sa, ako sa vytvára minižalúdok, ale teraz to už vieme,“ vysvetľuje podľa britského denníka Guardian vedúci štúdie James Wells, vývojový biológ v Lekárskom centre detskej nemocnice v Cincinnati v Ohiu. „Je to jednoduché. Očakávam, že sa z toho stane často používaná technika.“
Na vytvorenie minižalúdka použili vedci pluripotentné kmeňové bunky. Tie môžu dozrievať do akéhokoľvek následného druhu bunky. Aby z nich počas svojho trojročného výskumu vytvorili požadovaný orgán, museli biológovia presne načasovať signály z proteínov a hormónov, ktoré bunkám napovedajú, aký druh tkaniva napokon vznikne.
Kľúč k vzniku buniek žalúdka z kmeňových buniek sa ukrýval v množstve interakcií, ktoré sa správajú ako prepínač medzi rastúcimi tkanivami v čreve a v dutine – teda časti žalúdka, ktorá ústi do tenkého čreva. Po troch dňoch vedci pridali do kmeňových buniek proteíny a nechali ich rásť v tomto prostredí ďalších deväť dní.
Na 34. deň boli výsledné organoidy v priemere veľké len niekoľko milimetrov a nemali v sebe žiadne krvné bunky, bunky imunitného systému ani nedokázali spracúvať potraviny či vylučovať žlč. Avšak štruktúra ich žliaz a každý ukazovateľ ich vývoja zodpovedali vývoju kontrolných tkanív, ktoré vedci získali z myší.
„Sú pozoruhodne podobné skutočnému žalúdku,“ dodal aj podľa Nature Wells.
Podobne ako ľudský
Práve táto podobnosť umožnila odborníkom použiť malé žalúdky na testovanie ľudských chorôb: vstrekovaním baktérie, ktorá môže vyvolať vredy alebo rakovinu žalúdka. Do dvadsiatichštyroch hodín výskumníci zistili, že baktéria spôsobila to, že organoidné bunky sa delili dvakrát tak rýchlo, ako by bolo bežné a aktivoval sa aj špeciálny gén, ktorý môže spôsobiť nádory. Žalúdok teda na infekciu reagoval veľmi podobne ako ten ľudský.
„Je to znak infekcie,“ zdôraznil podľa Guardianu Wells. „Teraz môžeme veľmi efektívne študovať baktérie, aj ako sa vyvíjajú choroby. Doteraz to s ľudskými tkanivami in vitro možné nebolo.“
