Fredag 31 oktober 2014.- Forskare vid Cincinnati Children's Hospital Medical Center (USA) har lyckats reproducera mänsklig magvävnad med pluripotenta stamceller, som kan förvandlas till alla typer av vävnader.
Tack vare sina nya "minigummor" har vetenskapen nu ett värdefullt verktyg för att undersöka hur sjukdomar relaterade till matsmältningskanalen utvecklas, från cancer till diabetes.
Bilderna av de nya miniorganen, publicerade tillsammans med resten av arbetet, i tidskriften Nature, visar hur stamceller simulerar en miniatyrversion av vävnaden i en mänsklig mage.
"Vi har manipulerat miljön där vi odlar stamceller för att härma miljön hos ett embryo i de viktigaste stadierna i magsutvecklingen, " förklarar Jim Wells, huvudutredare vid avdelningen för biologisk och endokrin utveckling vid barnsjukhuset i Cincinnati, till Sinc och medförfattare till studien.
Detta är första gången som mänsklig magvävnad genereras molekylärt. "Ingen hade någonsin genererat magceller från stamceller, " förklarar Wells. "Vi har upptäckt hur man kan främja bildandet av tredimensionell magvävnad med komplex arkitektur."
Nyckeln till att odla organoiderna var att steg för steg känna till processen för magsbildning under utvecklingen av embryot. Genom att simulera denna process på en petriskål tvingade forskarna stamcellerna att bli magen. På en månad hade vävnaden bildats, vilket var 3 millimeter i diameter.
Denna prestation kommer gynnar forskare som studerar ursprung och utveckling av sjukdomar relaterade till matsmältningssystemet och kommer att möjliggöra utforska nya vägar i läkemedelsdesign, enligt studiens författare.
"Fram till nu har det största problemet när man studerar magrelaterade sjukdomar varit bristen på laboratoriemodeller för att simulera mänsklig biologi, " säger Wells. Musmodellerna har brister för att undersöka matsmältningspatologier hos människor, beroende på skillnaderna mellan arter i utvecklingen av embryon och arkitekturen hos den vuxna magen.
För att börja experimentera med mini-magar i laboratoriet, infekterade forskarna i samarbete med University of Cincinnati School of Medicine dessa konstgjorda vävnader med H. pylori-bakterierna, den främsta orsaken till magsår och magcancer.
Efter 24 timmar hade bakterierna aktiverat organets biokemiska förändringar, och vävnaden efterliknade perfekt de tidiga stadierna av magesjukdom orsakad av bakterierna, inklusive aktiveringen av en cancergen som kallas c-Met och den snabba spridningen av infektion i epitelvävnader.
"Denna milstolpe skulle inte ha varit möjlig om vi inte hade gjort tidigare studier av andra grundforskare för att förstå den embryonala utvecklingen av orgelet, " förklarar Wells.
Källa:
Taggar:
Cut-And-Barn Kolla Upp Sex
Tack vare sina nya "minigummor" har vetenskapen nu ett värdefullt verktyg för att undersöka hur sjukdomar relaterade till matsmältningskanalen utvecklas, från cancer till diabetes.
Bilderna av de nya miniorganen, publicerade tillsammans med resten av arbetet, i tidskriften Nature, visar hur stamceller simulerar en miniatyrversion av vävnaden i en mänsklig mage.
"Vi har manipulerat miljön där vi odlar stamceller för att härma miljön hos ett embryo i de viktigaste stadierna i magsutvecklingen, " förklarar Jim Wells, huvudutredare vid avdelningen för biologisk och endokrin utveckling vid barnsjukhuset i Cincinnati, till Sinc och medförfattare till studien.
Detta är första gången som mänsklig magvävnad genereras molekylärt. "Ingen hade någonsin genererat magceller från stamceller, " förklarar Wells. "Vi har upptäckt hur man kan främja bildandet av tredimensionell magvävnad med komplex arkitektur."
Nyckeln till att odla organoiderna var att steg för steg känna till processen för magsbildning under utvecklingen av embryot. Genom att simulera denna process på en petriskål tvingade forskarna stamcellerna att bli magen. På en månad hade vävnaden bildats, vilket var 3 millimeter i diameter.
Denna prestation kommer gynnar forskare som studerar ursprung och utveckling av sjukdomar relaterade till matsmältningssystemet och kommer att möjliggöra utforska nya vägar i läkemedelsdesign, enligt studiens författare.
"Fram till nu har det största problemet när man studerar magrelaterade sjukdomar varit bristen på laboratoriemodeller för att simulera mänsklig biologi, " säger Wells. Musmodellerna har brister för att undersöka matsmältningspatologier hos människor, beroende på skillnaderna mellan arter i utvecklingen av embryon och arkitekturen hos den vuxna magen.
För att börja experimentera med mini-magar i laboratoriet, infekterade forskarna i samarbete med University of Cincinnati School of Medicine dessa konstgjorda vävnader med H. pylori-bakterierna, den främsta orsaken till magsår och magcancer.
"Imponerad" av bakterierna
Wells och hans kollegor var "imponerade" av hur snabbt H. pylori-bakterierna belagde epitelvävnader - som har ett eller flera lager av celler kopplade samman - från den infekterade magen.Efter 24 timmar hade bakterierna aktiverat organets biokemiska förändringar, och vävnaden efterliknade perfekt de tidiga stadierna av magesjukdom orsakad av bakterierna, inklusive aktiveringen av en cancergen som kallas c-Met och den snabba spridningen av infektion i epitelvävnader.
Grundläggande forskning
Forskarna var tvungna att kombinera det redan publicerade arbetet med studierna i sitt eget laboratorium för att besvara en serie grundläggande frågor om magsutveckling och bildning. Wells insisterar på bristen på tillgänglig information om grundforskning."Denna milstolpe skulle inte ha varit möjlig om vi inte hade gjort tidigare studier av andra grundforskare för att förstå den embryonala utvecklingen av orgelet, " förklarar Wells.
Källa:
