Nyt, Cincinnati Children's maksan asiantuntijoiden johtama tutkimus paljastaa uusia yksityiskohtia sairaudesta, jotka viittaavat täysin uuteen lähestymistapaan hoitoon. Löydöt, julkaistu verkossa 15. elokuuta, 2021, lehdessä Hepatologia , tehtiin mahdolliseksi, koska tiimi onnistui kasvattamaan toiminnallisia sapen organoideja sairaasta kudoksesta.
"Kehitimme nämä organoidit ilman mitään solujen geneettistä käsittelyä, maksan biopsiasta kasvavat solut, "Sano Pranav Shivakumar, PhD, ja Jorge Bezerra, MD, Gastroenterologian osastolta, Hepatologia ja ravitsemus Cincinnatissa Lasten ja tutkimuksen vanhimmat kirjoittajat. "Tämä on tärkeää, koska pystyimme tutkimaan toimivaa ihokudosta pieniltä lapsilta, sen sijaan, että luottaisimme kiinteisiin solunäytteisiin tai hiirimalleihin, jotka eivät täysin jäljittele ihmisen tautia. "
Vertaamalla sairaita organoideja muihin, jotka on kasvatettu terveistä maksanäytteistä, tutkijat havaitsivat useita rakenteellisia vikoja, joita esiintyi soluissa, jotka muodostavat pieniä putkia, jotka kuljettavat sappihappoja pois maksasta; tämä on tärkeä osa ruoansulatusprosessia.
Terveet sapen organoidit muodostavat tiiviisti sidottujen solujen palloja, jotka ovat muodoltaan paljon kuin karkkimaissi. Tämä muoto auttaa soluja suuntautumaan kehittämään sisä- ja ulkopintoja, joilla on erilliset toiminnot. Solujen yläpää osoittaa sisäänpäin, kukin solu ulottuu karvankaltaisen siliumin pallon keskelle. Solujen leveämmät pohjapäät muodostavat suojaavan ulkokerroksen.
Kuitenkin, sairaiden organoidien solut muodostivat epäjärjestyneitä vuorauksia. Jotkut solut käännettiin niin, että niiden silmät osoittivat ulospäin. Sillä välin, solujen välisten tiiviiden tiiviiden sidosten sijaan, vuori osoitti epäsäännöllisiä aukkoja solujen välillä, mikä mahdollisti ulkoisten materiaalien pääsyn sisälle.
Näiden epiteelisolujen vuoraus muodostaa sappitiehyen, joka sallii normaalin sappivirran maksasta suolistoon ja estää sappitiehyiden seinämiä vahingoittamasta niiden kuljettamia sappihappoja. Jos vuori ei ole tiukka, se sallii sappihappojen ja muiden substraattien vuotamisen kanavan seinämään, mikä ärsyttää soluja ja johtaa tulehdukseen, joka tuhoaa sappijärjestelmän. Kun tämä tapahtuu, maksassa kehittyy fibroosi ja se voi edetä maksan vajaatoimintaan lapsilla. "
Jorge Bezerra, MD, Gastroenterologian osasto, Hepatologia ja ravitsemus Cincinnati Children'sissa
Läpäisevyysongelman osoittaminen oli läpimurto sinänsä, mahdollista vain tutkimalla toimivia organoideja. Ihmisillä, tämä toimintahäiriö alkaa sikiön kehityksen alkuvaiheessa, paljon ennen kudosnäytteiden keräämistä huonon kanavanmuodostuksen havaitsemiseksi.
Organoidien tutkiminen, tutkijat havaitsivat solujen signalointieroja sairaiden ja terveiden organoidien välillä, jotka voivat olla syy epänormaaliin sapen organoidien muodostumiseen. Nämä signaalit liittyivät fibroblastikasvutekijään 2 (FGF2) ja epidermaaliseen kasvutekijään (EGF).
"Kun aktivoimme nämä reitit uudelleen, näimme, että monet muut sairaiden organoidien solut kehittyivät oikein. Käsitellyt organoidit eivät olleet täydellisiä, mutta ne olivat paljon lähempänä normaalia, mikä viittaa siihen, että ne voivat tukea riittävää maksan toimintaa, "Shivakumar sanoo.
Kun hoidetaan EGF:llä ja FGF2:lla, sapen atresiaorganoidit osoittivat parempaa napaisuutta, vähentynyt läpäisevyys ja ilmaistut biomarkkerit, jotka osoittavat lähes normaalia toimintaa, tutkimus raportoi.
Tutkimusryhmään, joka saavutti tämän menestyksen, kuuluu ensimmäinen kirjailija Surya Amarachintha, PhD, ja vastaava kirjoittaja Pranavkumar Shivakumar, MPharm, PhD, molemmat Cincinnati Children'silta. Tiimi teki myös yhteistyötä kollegoiden kanssa Sun Yat-Senin yliopiston First Affiliated Hospitalissa ja Third Affiliated Hospitalissa, Kanton, Kiina.
Tämän laboratorioastian löytämisen siirtämiseksi hoitoon tarvitaan vielä useita vaiheita, Bezerra sanoo.