Мышам пересадили человеческий гипофиз

djneight / Flickr

Ученые вырастили из человеческих стволовых клеток гипофизарную ткань, способную секретировать гормоны. Пересаженная мышам с недостатком функциональности их собственного гипофиза, она восстановила у них нормальный гормональный обмен. Результаты работы публикует журнал Stem Cell Reports.

Гипофиз — ключевой орган эндокринной системы. Он выделяет гормоны, которые управляют другими железами, регулируют процессы роста, размножения и метаболизма. Недостаточность функции гипофиза проявляется многочисленными и тяжелыми нарушениями. Лечение таких состояний недешево и часто остается лишь паллиативным. С другой стороны, эффективное решение обещают технологии регенеративной медицины — выращивание взрослой специализированной ткани из плюрипотентных стволовых клеток.

Ранее исследователи, экспериментируя со стволовыми клетками мышей и людей, уже получали отдельные типы секретирующих клеток гипофиза. Ученые Мемориального онкологического центра имени Слоуна-Кеттеринга в США продемонстрировали новую методику, позволяющую вырастить полноценную ткань передней доли гипофиза с ее разнообразными типами клеток, выделяющих гормон роста, пролактин, тиреотропин, аднерокортикотропный и другие.

В отличие от предшественников, Лоренс Стьюдер (Lorenz Studer) с коллегами не пытались выращивать и дифференцировать клетки в рамках трехмерной структуры, имитирующей условия их роста в нормальном органе. Вместо этого ученые получили из стволовых клеток эпидермальные плакоды.

Плакоды — простые зародышевые структуры, из которых формируются некоторые нейроны, а также хрусталики глаза. Они невелики и удобны для манипуляций. Обработка их белковыми сигнальными молекулами позволила направить развитие плакод в клетки-предшественницы гипофизарных, а затем и во взрослые дифференцированные клетки. Регулируя относительное содержание всего двух сигнальных белков — фактора роста фибробластов FGF8 и костного морфогенетического белка BMP2 — авторы получали клетки разного типа, выделяющие разные гормоны.

Экспериментируя с такими искусственно выращенными тканями в искусственных условиях, ученые показали, что те не только производят нужные гормоны, но и регулируют секрецию в зависимости от тех же внешних сигналов, на которые реагирует гипофиз в живом мозге. Затем образцы были пересажены линии мышей, страдавших от врожденной недостаточности функций гипофиза, и изучены в живом организме. Здесь они также продемонстрировали совершенно нормальную активность, выделяя пролактин и другие гормоны.

В будущем исследователи планируют усовершенствовать методику с тем, чтобы научиться выращивать ткани гипофиза с заранее заданным составом клеток, который будет оптимален для того или иного больного. После необходимых клинических испытаний такой подход может стать средством терапии до сих пор неизлечимых нарушений функции гипофиза.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.