Американські вчені почнуть вирощувати печінку в космосі
Гравітаційне поле Землі заважає вирощувати людські тканини у лабораторних умовах. Розповідаємо, що вигадали американські вчені і коли пройде перший експеримент
Експерименти з вирощування деяких типів тканин організму людини проводяться на Міжнародній космічній станції (МКС) з 2019 року. Такі дослідження відкривають нові можливості для людства: завдяки цим проєктам вдасться вирішити низку критичних проблем, у тому числі й нестачу органів. Вирощування тканин у середовищі з нульовою гравітацією може стати комерційною реальністю вже цього десятиліття.
Американські вчені у 2025 році проведуть експеримент із вирощування печінки в умовах мікрогравітації на МКС. Більше того, дослідники планують випробувати нову технологію, розроблену для збереження цієї живої тканини до повернення на Землю.
Навіщо потрібна мікрогравітація для вирощування органів
У ембріона, що розвивається, органи формуються, коли він плаває в амніотичній рідині, яка омиває і захищає плід у матці. Штучно досягти таких умов непросто, і вирощування тканин у лабораторних умовах на Землі — складне завдання. Як кажуть вчені, вся справа в гравітації: вона притягує клітини до дна лабораторних приладів, тому потрібно створювати додаткові підтримуючі структури. Один з варіантів вирішення проблеми — біореактори, що обертаються. Вони імітують середовище із низькою гравітацією, обертаючись на високій швидкості. Такі умови дозволяють вирощувати тканини та органоїди, складові будь-якої клітини. Але такі біореактори мають сильне навантаження на тканини.
Професорка Каліфорнійського університету в Сан-Франциско Теммі Чанг впевнена, що органоїди можуть краще зростати в умовах постійної та якісної мікрогравітації, як на МКС. "Ці органоїди, які зазвичай мають розмір 200 мікрон у діаметрі, що становить 0,2 мм, зможуть надалі організовуватися і взаємодіяти один з одним для розвитку більших тканин і, зокрема, васкуляризованих*", - процитувало Чанг видання Live Science.
* Васкуляризація - процес вирощування кровоносних судин у тканині для покращення подачі кисню та поживних речовин.
Васкуляризовані тканини пронизані безліччю кровоносних судин. Для вирощування органоїдів печінки у космосі команда Чанг використовує індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, які можуть розвиватися у клітини будь-якого типу. Дослідники допомагають стовбуровим клітинам трансформуватися в клітини печінки та вирощують їх у сферичному біореакторі під назвою Tissue Orb. У центрі пристрою знаходиться канал, який імітує кровоносну судину. Вирощування органоїдів із подібною системою кровообігу – ключ до виробництва великих ділянок тканини, кажуть дослідники.
Коли розпочнуться експерименти на МКС
Вирощувати клітини печінки на МКС розпочнуть на початку 2025 року. Вони будуть розвиватися на борту станції протягом двох тижнів, а потім їх помістять у консервуючий розчин.
Наступний крок – доставка тканин на Землю для подальшого аналізу. Для цього вчені розробили особливу технологію охолодження, яка буде вперше випробувана наприкінці 2025 – на початку 2026 року.
Якщо експеримент пройде успішно, команда Чанг планує використовувати органоїди в терапії. Тканини можна буде пересаджувати для лікування різних захворювань, що порушують функції печінки. Також на зразках можна буде тестувати ліки та моделювати захворювання.
