Созданы значительные количества клеток-предшественников печени и поджелудочной железы с помощью нового метода

Ученые из Канады преодолели ключевое препятствие в разработке регенеративных методов лечения диабета и болезней печени. Они разработали методику получения клинически значимых количеств эндодермальных клеток из человеческих плюрипотентных стволовых клеток (PSC). Исследование, опубликованное в Biotechnology and Bioengineering, также поможет другим ученым преодолеть путь к клиническому применению, известный как «долина смерти».

Проблема масштабирования

• В США 1 млн человек страдает от диабета 1 типа, а болезни печени ежегодно уносят 45 000 жизней.
• Лабораторные методы могут производить тысячи или миллионы нужных клеток, но получение их в количествах и качестве, необходимых для медицины, долгое время оставалось проблемой.

Суть исследования

Исследование сосредоточено на процессе дифференцировки PSC в эндодермальные клетки — один из трех первичных зародышевых листков, формирующих внутренние органы, включая легкие, поджелудочную железу и печень. Эта способность — ключевой шаг для разработки регенеративных методов лечения.

Новый метод анализа

Чтобы понять поведение клеток в больших популяциях, команда пометила клетки флуоресцентным красителем. При делении клеток краситель распределялся между дочерними клетками поровну. Измеряя флуоресценцию популяции на более позднем этапе, ученые смогли определить частоту деления клеток и предсказать размер популяции в любой момент времени.

Результаты

Этот подход позволил выявить неэффективность клеточных процессов и получить новое понимание биологии клеток во время дифференцировки PSC. В результате команде удалось увеличить эффективное производство клеток в 35 раз.

Значение работы

• Метод позволяет масштабировать производство полезных клеток, обеспечивая выживаемость PSC и их эффективную дифференцировку.
• Преодоление этого «узкого места» ускорит перевод биомедицинских достижений в клиническую практику (процесс «от лабораторного стола к постели больного»).
• В отличие от многих исследований, фокусирующихся только на чистоте конечных клеточных популяций, данная работа дает важный шаблон для будущих исследований, где клетки нужно производить в больших количествах для медицинских или промышленных целей.