Un grup de cercetători, sub egida Showa University și a Centrului RIKEN BDR din Japonia, au obținut, în premieră, țesut glandular salivar tridimensional, care, implantat la șoareci, a produs salivă precum glandele salivare normale1Scientists succeed in growing functional salivary gland – news-medical.net.
sursa imagine: wikimedia.org / By Blausen.com staff
La anumiți pacienți, apar pierderi ale unor funcții organice, corelate cu diverse leziuni sau afecțiuni, ceea ce, în diverse cazuri grave, implică necesitatea substituirii organului afectat sau a regenerării, ambele posibilități greu de aplicat încă, din cauza complexității procedurilor și a reglementărilor stricte. În ceea ce privește organogeneza, acest proces implică celule stem speciale, care sunt predispuse să devină țesuturi specifice, însă acestea sunt prezente numai în timpul dezvoltării timpurii, exceptând anumite organe, precum foliculii de păr. Alternativa identificată de specialiști este utilizarea celulelor stem embrionare sau a unor celule stem induse pluripotente, care au capacitatea de a se transforma în mai multe tipuri de celule, pentru a crea ceea ce se numește organoid – un țesut tridimensional simplificat, care seamănă cu structura unui organ real. Creșterea organelor funcționale în laborator ar fi o soluție pentru acei pacienți cu funcții organice diminuate sau abolite, în sensul că le-ar permite acestora să recupereze măcar parțial funcțiile pe care le aveau organele originale.
Pentru studiul menționat la începutul acestui articol, cercetătorii, conduși de profesorul Kenji Mishima de la Showa University și Takashi Tsuji de la RIKEN BDR, au avut în vedere, pentru a recrea, țesutul glandelor salivare. Glandele salivare intervin în digestia amidonului și deglutiție, dar pot fi afectate de o afecțiune autoimună cunoscută sub numele de Sindrom Sjogren sau prin radioterapie pentru cancer. Aceste glande se dezvoltă dintr-o structură timpurie denumită ectoderm oral, printr-un proces complex de semnalizare chimică și schimbări în expresia genelor, dar procesul real de formare nu este pe deplin înțeles. În timpul studiului, s-au identificat însă anumite schimbări, respectiv doi factori de transcriere – Sox9 și Foxc1 – ca fiind cheia diferențierii celulelor stem în țesutul glandelor salivare, precum și o pereche de semnale chimice – FGF7 și FGF10 – care au indus celulele care exprimă acei factori de transcripție, pentru a se diferenția în țesutul glandelor salivare. Pe baza acestor date, cercetătorii au început demersurile pentru a crea un organoid. În primul rând, pe baza unui amestec de substanțe chimice, au obținut ectodermul oral și, apoi, au folosit vectori virali, pentru a determina celulele să exprime atât Sox9, cât și Foxc1. Inserarea celor două substanțe chimice în amestec a contribuit la formarea țesutului care, conform analizei genetice, este foarte asemănător cu glandele salivare în curs de dezvoltare în embrion. În ultimă instanță, cercetătorii au dorit să verifice dacă țesutul nou creat (organoid) ar funcționa într-un animal adevărat. Prin urmare, au implantat organoizii în șoareci fără glande salivare, împreună cu țesut mezenchimic (un alt țesut embrionar important, deoarece formează legătura tisulară care permite glandelor să se atașeze la alte țesuturi) și, astfel, implanturile țesuturilor s-au dovedit a fi bine conectate la nervul tisular. De aceea, la testarea funcționalității țesuturilor inserate, prin stimulare cu acid citric, s-a obținut un răspuns remarcabil, comparabil cu cel al organelor originale.
Autorii cercetării consideră că studiul, publicat în Nature Communications, reprezintă o dovadă a funcționalității organoizilor în animale vii, deci a posibilității utilizării acestora ca alternative la organele reale, pentru a ajuta pacienții cu diferite disfunții organice să ducă o viață normală.
- 1Scientists succeed in growing functional salivary gland – news-medical.net
