Біоінженери розробили новий «орган на чипі» — мініатюрну модель печінки, що дозволить вивчати патології органа та тестувати ліки від неалкогольної жирової хвороби печінки. Ця модель складається з клітин печінки та кровоносних судин, у яких рухаються імунні клітини. Завдяки їй вдасться з’ясувати, чому ліки від неалкогольної жирової хвороби печінки спричиняють запалення в деяких пацієнтів, і розробити більш ефективні препарати. Дослідження опублікували в журналі Nature Communications.
Як і для чого створили нову модель хворої печінки?
Хоча ліки від хвороб печінки можна тестувати на культурах клітин або тваринах, часто ці результати не узгоджуються з тим, що спостерігають на реальних пацієнтах. Тому науковці розробили модель людської печінки, що складалася з власних клітин печінки, клітин ендотелію і фібробластів, які утворювали судини, і клітин Купфера — спеціалізованих імунних клітин печінки. Ці клітини помістили в лунки лабораторного посуду, даючи їм самостійно організуватися в кровоносні судини та острівці клітин печінки.
Після цього науковці змоделювали на частині таких скупчень клітин неалкогольну жирову хворобу печінки. Для цього у клітин спровокували стійкість до інсуліну, вводячи в середовище надлишок інсуліну, глюкози та жирних кислот — надмірну кількість цих речовин у крові вважають ключовою причиною неалкогольної жирової хвороби печінки. Внаслідок появи стійкості до інсуліну в моделі печінки спостерігали звуження та пошкодження дрібних судин, яке часто спостерігають у пацієнтів із діабетом. Окрім цього, стійкість клітин до інсуліну була пов’язаною з вищим рівнем запальних маркерів й активністю клітин Купфера, які додатково посилювали запалення.
Які хвороби вивчають на моделях органів
🧪 Створена біоінженерами судина на чипі допомогла виявити білок, здатний сповільнити старіння судин і зменшення їхньої жорсткості.
🫀 Мініатюрну копію серця, звану органоїдом, доставили на Міжнародну космічну станцію, де її клітини постаріли вже за 12 днів.
🧠 Органоїди людського мозку розміром із горошину підказали науковцям, де шукати причини шизофренії та біполярного розладу та як їх лікувати.
🐭 Мініатюрні копії органів із людськими клітинами вдалося виростити в організмі дитинчат, що перебували в утробі вагітної миші.
🤖 А змоделювати увесь організм людини та те, наскільки ефективним для неї буде лікування раку, змогли завдяки цифровим аватарам на основі даних тисяч пацієнтів із раком.