Nová metóda môže generovať funkčné organoidy z dospelého ľudského tukového tkaniva

Nová metóda môže generovať funkčné organoidy z dospelého ľudského tukového tkaniva

Nedávna štúdia publikovaná vStrojárstvopredstavil nový prístup na generovanie funkčných organoidov z dospelého ľudského tukového tkaniva. Táto metóda, ktorá obchádza tradičnú izoláciu kmeňových buniek a genetickú manipuláciu, ponúka jednoduchší a škálovateľnejší spôsob výroby organoidov, ktoré možno použiť v regeneratívnej medicíne a modelovaní chorôb.

Výskum vedený tímom z Shanghai Jiao Tong University School of Medicine a Shanghai Institute for Plastic and Reconstructive Surgery demonštruje potenciál tukového tkaniva dospelého človeka diferencovať sa na organoidy, ktoré predstavujú všetky tri zárodočné vrstvy – mezoderm, endoderm a ektoderm – bez potreby jednobunkového spracovania. Pomocou špeciálneho suspenzného kultivačného systému tím vyvinul reagregované mikromastné tkanivá (RMF), ktoré by sa mohli diferencovať na rôzne funkčné organoidy.

Jedným z kľúčových výsledkov štúdie je generovanie humanizovaných organoidov kostnej drene z tkanív RMF. Tieto organoidy boli schopné podporovať ľudskú hematopoézu u imunodeficientných myší napodobňovaním štrukturálnej a funkčnej komplexnosti natívnej ľudskej kostnej drene. Výskumníci zistili, že pri implantácii do myší podstúpili pelety RMF endochondrálnu osifikáciu, pričom sa vytvorili kostné šľachy obsahujúce endosteálne aj perivaskulárne výklenky. Tieto ossicles podporovali transplantáciu a diferenciáciu ľudských hematopoetických kmeňových buniek, čo demonštrovalo ich potenciál ako modelu na štúdium ľudskej hematopoézy.

Okrem organoidov kostnej drene sa v štúdii skúmala aj diferenciácia tkanív RMF na ostrovčekové organoidy produkujúce inzulín. Pomocou vylepšeného štvorstupňového protokolu výskumníci viedli bunky RMF cez konečné štádiá endodermy, pankreatického progenitora, endokrinného progenitora a β-buniek. Výsledné ostrovčekové organoidy boli schopné vylučovať inzulín v reakcii na stimuláciu glukózou, pričom sekrécia inzulínu sa výrazne zvýšila v podmienkach vysokej hladiny glukózy. Po transplantácii do diabetických myší tieto organoidy rýchlo vyvolali tvorbu ciev a zvrátili hyperglykémiu, pričom počas trvania štúdie udržiavali normálne hladiny glukózy v krvi.

Výskumníci tiež preukázali ektodermálny diferenciačný potenciál tkanív RMF generovaním neurónových tkanív. Pelety RMF sa indukovali, aby vytvorili neurosféry, ktoré sa potom diferencovali na neurónové a neurogliálne línie. Bunky exprimovali markery pre nervové kmeňové bunky, zrelé neuróny a gliové bunky, čo naznačuje úspešnú konverziu tukového tkaniva na tkanivo podobné nervu.

Táto štúdia zdôrazňuje všestrannosť a potenciál dospelého ľudského tukového tkaniva ako zdroja tvorby organoidov. Tým, že sa vyhýba komplexnej izolácii buniek a genetickej manipulácii, stratégia založená na RMF ponúka praktickejší a klinicky relevantnejší prístup k produkcii funkčných organoidov. Výsledky naznačujú, že tukové tkanivo by mohlo slúžiť ako cenný zdroj pre vývoj terapeutických aplikácií v regeneratívnej medicíne, najmä pri ochoreniach, ako je diabetes a hematologické ochorenia.

Výskum zdôrazňuje dôležitosť skúmania alternatívnych zdrojov na generovanie organoidov, najmä tých, ktoré sú ľahko dostupné a ľahko spracovateľné. Keďže oblasť regeneratívnej medicíny neustále napreduje, schopnosť vytvárať funkčné organoidy z ľahko dostupných tkanív, ako je tukové tkanivo, by mohla pripraviť cestu pre účinnejšiu a dostupnejšiu liečbu.

Zdroje: