Elinsirutekniikka parantaa suoliston tutkimusta yksilölliseen lääketieteeseen

Tutkijat ovat kehittäneet elinpiiritekniikkaa luovuttajaperäisistä ihmisen suolistosoluista, joka tarjoaa etuja verrattuna organoideihin ja tarjoaa uusia mahdollisuuksia yksilölliseen lääketieteeseen.

Suoliston villan sisällä. Luotto:Mopic/ Shutterstock.com

Parantaa ymmärrystä siitä, miten ohutsuoli toimii sekä terveydelle että sairauksille, tutkijat olivat kehittäneet "organoideja" eristämällä suoliston kantasolut ihmisen biopsioista.

Vaikka nämä organoidit muodostavat kaikki suolistossa olevat solutyypit, ne kasvavat kystinä ja niiden solupinta on suljettua onteloa kohti sen sijaan, että ne altistuisivat suolen sisällölle, estää siten prosessien, kuten ravinteiden ja lääkkeiden kuljetuksen, tutkimisen, joihin liittyy suoliston este.

Organoideista puuttuu myös verisuonisto ja mekaaniset liikkeet, joita esiintyy peristaltiikassa ja verenkierrossa, joita tarvitaan suolen uudistumiseen ja moniin muihin ruoansulatusprosesseihin. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi tutkijat Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering loivat mikrofluidisen "Organ-on-a-chip" -viljelylaitteen.

Donald Ingber ja hänen kollegansa eristävät ihmisen suoliston solut kasvaimesta ja viljelevät niitä yhdellä kahdesta kanavasta, jotka on erotettu kalvolla verisuonista peräisin olevista endoteelisoluista viereisessä kanavassa.

Tämä suolen siru loi normaalin suolen villin epiteelin, eli tutkijat voisivat tutkia peristaltiikkaa ja suoliston toimintaa. Kuitenkin, se ei mahdollistanut sellaisten prosessien tutkimista, joissa käytetään yksittäisten luovuttajien normaaleja suoliston soluja, joka on ratkaisevan tärkeää yksilöllisen lääketieteen potilaskohtaisten vastausten analysoinnissa.

Nyt, Ingber ja tiimi ovat ratkaisseet tämän rajoituksen käyttämällä organoidista lähestymistapaa eristämään suoliston kantasolut ihmisen biopsioista, hajottamalla organoidit ja kasvattamalla potilaskohtaisia ​​soluja suoliston sirussa. Nämä solut muodostavat spontaanisti suoliston villoja, jotka ovat kanavan onteloa ja epiteeliä lähellä ihmisen suolen mikrovaskulaarisessa endoteelissä.

Tämä lähestymistapa on uusi askel normaalien ja sairauksiin liittyvien prosessien tutkimiseen erittäin yksilöllisellä tavalla, mukaan lukien ravinteiden kuljetus, ruoansulatus, erilaiset suolistosairaudet, ja suoliston vuorovaikutus kommensaalimikrobien sekä taudinaiheuttajien kanssa, "

Donald Ingber, Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering

Ingberin tiimi soveltaa nyt samaa lähestymistapaa suoliston eri osiin, jotka eroavat toisistaan ​​toiminnassaan ja sairauksien haavoittuvuuksissa.

"Tulevaisuudessa, tällaisten ponnistelujen avulla voimme ymmärtää paremmin ihmisen ja mikrobiomin vuorovaikutuksia, mallina aliravitsemushäiriöt ja suoliston tulehdukselliset sairaudet, ja tehdä henkilökohtaisia ​​huumetestit, "sanoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Alessio Tovaglieri (ETH Zürichin terveystieteen ja -tekniikan laitos, Sveitsi).

• 100 uuden geenin löytäminen voi auttaa pigmenttitautien tutkimuksessa
• Ihmisillä, joilla on IBS -oireita, on todennäköisesti alhainen D -vitamiinipitoisuus,