Oamenii de știință creează mai întâi esofag uman în celulele stem
Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să creeze un esofag uman în laborator. Acest lucru poate deschide calea pentru tratamente noi, regenerative.
Esofagul este tubul muscular care mută mâncarea și lichidele pe care le ingerăm din gât până la stomac.
Acest organ este format din diferite tipuri de țesut, inclusiv mușchi, țesut conjunctiv și membrană mucoasă.
Oamenii de știință de la Centrul pentru copii pentru medicina celulelor stem și organoide din Cincinnati (CuSTOM) din Ohio au cultivat artificial aceste țesuturi în laborator folosind celule stem pluripotente sau celule stem care pot lua orice formă și pot crea orice țesut din corp.
Echipa - condusă de Jim Wells, Ph.D., șef științific la CuSTOM - a dezvoltat complet esofagii umani în laborator și și-a detaliat concluziile într-o lucrare publicată în jurnal. Cell Stem Cell.
Din știința lor, aceasta este prima dată când o astfel de ispravă a fost realizată folosind doar celule stem pluripotente.
Organoidele esofagului cultivate în laborator ar putea ajuta la tratarea unei serii de afecțiuni, cum ar fi cancerul esofagian și boala de reflux gastroesofagian (GERD).
De asemenea, pot ajuta la tratarea unor boli congenitale mai rare, cum ar fi atrezia esofagiană (o afecțiune în care esofagul superior nu se conectează cu esofagul inferior) și acalazia esofagiană (în care esofagul nu se contractă și, prin urmare, nu poate trece de alimente).
Conform estimărilor recente, GERD - cunoscut și sub denumirea de reflux acid - afectează aproximativ 20% din populația Statelor Unite. În 2018, peste 17.000 de persoane din SUA vor dezvolta cancer esofagian.
După cum explică Wells și echipa în lucrarea lor, a avea un model complet funcțional al esofagului uman - sub forma unui organoid crescut în laborator - contribuie la o mai bună înțelegere a acestor boli.
Descoperirile pot duce, de asemenea, la tratamente mai bune folosind medicina regenerativă.
Proteinele cheie îi ajută pe oamenii de știință să dezvolte esofagul
În timp ce încercau să formeze organoizii, Wells și echipa sa concentrat pe o proteină numită Sox2 și gena care o codifică. Cercetările anterioare au arătat că întreruperea acestei proteine duce la o serie de afecțiuni esofagiene.
Oamenii de știință au cultivat celule de țesut uman, precum și celule din țesuturile șoarecilor și broaștelor, pentru a examina mai îndeaproape rolul Sox2 în dezvoltarea embrionară a esofagului.
Echipa a dezvăluit că Sox2 determină formarea celulelor esofagiene prin inhibarea unei alte căi genetice care ar spune celulelor stem să se formeze în celulele respiratorii.
De asemenea, au dorit să studieze efectele privării Sox2 în aceste etape cheie de dezvoltare. Experimentul a arătat că pierderea Sox2 a dus la o formă de atrezie esofagiană la șoareci.
În cele din urmă, au reușit să creeze organoizi esofagici care aveau o lungime de 300–800 micrometri la 2 luni. Oamenii de știință au testat apoi compoziția țesuturilor cultivate în laborator și au comparat-o cu cea a țesutului esofagian uman obținut din biopsii.
Wells și echipa raportează că cele două tipuri de țesuturi au o compoziție foarte asemănătoare. Wells comentează semnificația clinică a organoizilor, spunând:
„Pe lângă faptul că este un model nou pentru studierea defectelor congenitale, cum ar fi atrezia esofagiană, organoizii pot fi utilizați pentru a studia boli precum esofagita eozinofilă și metaplazia Barrett sau pentru bioinginerii țesuturilor esofagiene potrivite genetic pentru pacienți individuali.”
"Tulburările esofagului și traheei sunt suficient de răspândite la oameni încât modelele organoide ale esofagului uman ar putea fi foarte benefice."
Jim Wells, dr.
