Άλμα ελπίδας στις μεταμοσχέυσεις: Τεχνητά έντερα με λειτουργικά νεύρα από βλαστοκύτταρα

Το εργαστηριακό αυτό μίνι-έντερο, ένας από τους πιο πολύπλοκους ιστούς που έχουν ποτέ δημιουργηθεί εργαστηριακά, είναι σχεδόν όμοιο με το πραγματικό έντερο. Πρόκειται για ένα ακόμη επίτευγμα στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής, η οποία φιλοδοξεί να «γεννά» νέα όργανα που προορίζονται για μεταμόσχευση σε ανθρώπους με διάφορες παθήσεις.

Οι ερευνητές του Νοσοκομείου Παίδων και του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου του Σινσινάτι, με επικεφαλής τον Μάικλ Χέλμραθ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο ιατρικό περιοδικό «Nature Medicine», δήλωσαν ότι εωσότου αρχίσουν οι κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους, τα εργαστηριακά όργανα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να δοκιμάζουν νέες θεραπείες στο εργαστήριο για το σύνδρομο του ευερέθιστου εντέρου, τη νόσο Κρον, τη χρόνια δυσκοιλιότητα κ.α.

«Μια μέρα αυτή η τεχνολογία θα μας επιτρέψει να αναπτύσσουμε ένα τμήμα υγιούς εντέρου που θα μεταμοσχεύουμε σε ασθενή. Προς το παρόν, θα χρησιμοποιήσουμε τη νέα μέθοδο για να κάνουμε δοκιμές νέων θεραπειών» δήλωσε ο Χέλμραθ.

Πολλά υπάρχοντα φάρμακα προκαλούν διάρροια και άλλα εντερικά προβλήματα, γι’ αυτό οι επιστήμονες θεωρούν χρήσιμο να μπορούν να δοκιμάζουν τα νέα φάρμακα σε εργαστηριακά έντερα, προκειμένου να ελέγξουν καλύτερα την τοξικότητα και τις παρενέργειές τους.

Η πρώτη προσπάθεια δημιουργίας ιστών εντέρου στο εργαστήριο είχε γίνει το 2010. Εκείνοι όμως οι πρώτοι εντερικοί ιστοί δεν διέθεταν νεύρα, πράγμα που είναι ζωτικό για την απορρόφηση των θρεπτικών ουσιών των τροφών και την κίνηση των κοπράνων.

Το γαστρεντερικό σύστημα περιέχει τον δεύτερο μεγαλύτερο αριθμό νεύρων στο ανθρώπινο σώμα. Όταν αυτά τα νεύρα δεν λειτουργούν ομαλά, τότε το έντερο δεν συσπάται σωστά, με συνέπεια πόνους, διάρροια, δυσκοιλιότητα και άλλα σοβαρότερα προβλήματα, που μπορεί να καταστήσουν αναγκαία ακόμη και τη χειρουργική επέμβαση.

Οι ερευνητές στο εργαστήριο ανέπτυξαν ξεχωριστά τον ιστό του εντέρου από το νευρικό σύστημά του. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποίησαν εμβρυικά νευρικά κύτταρα, τα οποία προγραμμάτισαν έτσι ώστε να γίνουν πρόδρομα κύτταρα για εντερικά νεύρα. Σε κάποιο στάδιο, ενσωμάτωσαν τα νεύρα αυτά στον εργαστηριακό εντερικό ιστό. Έτσι, τα μίνι-έντερα με τα νεύρα τους συνέχισαν την κοινή ανάπτυξή τους, με τρόπο παρόμοιο με την ανάπτυξη του εντέρου σε ένα έμβρυο.

Το αποτέλεσμα ήταν να δημιουργηθούν για πρώτη φορά πολύπλοκα και λειτουργικά τμήματα εντέρου (τα λεγόμενα «οργανοειδή» για να διακρίνονται από τα κανονικά όργανα), τα οποία μεταμοσχεύθηκαν σε ποντίκια. Τα οργανοειδή ενσωματώθηκαν κανονικά στο σώμα των πειραματόζωων και αναπτύχθηκαν χωρίς πρόβλημα, κάνοντας τις κατάλληλες μυικές συσπάσεις.

Τελικά, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τα εργαστηριακά έντερα για να μελετήσουν μια σπάνια πάθηση, τη νόσο Χίρσπρουνγκ, κατά την οποία το ορθόν και το κόλον του εντέρου αποτυγχάνουν να αναπτύξουν ένα φυσιολογικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας έτσι συσσώρευση κοπράνων. Μια σοβαρή μορφή της νόσου προκαλείται από την μετάλλαξη ενός γονιδίου.

Προς το παρόν, το εργαστηριακό έντερο δεν διαθέτει αιμοφόρα αγγεία ή ανοσοποιητικά κύτταρα για να το προστατεύουν, αλλά όπως έδειξαν τα πειράματα στα ζώα, και τα δύο αυτά έγιναν διαθέσιμα στο νέο όργανο από το ίδιο το σώμα του πειραματόζωου, στο οποίο έγινε η μεταμόσχευση. Αυτό δημιουργεί ελπίδες ότι κάτι ανάλογο μπορεί να συμβεί και σε μεταμόσχευση σε ανθρώπους.

Μέχρι στιγμής το εργαστηριακό έντερο φθάνει σε μήκος τα δύο εκατοστά και καταβάλλονται προσπάθειες να επεκταθεί στα δέκα, οπότε θα ήταν δυνατό να μεταμοσχευθεί σε πρόωρα γεννημένα μωρά με ανεπαρκές έντερο. Για μεταμόσχευση σε ενηλίκους, οι ερευνητές δήλωσαν ότι θα χρειαστούν ακόμη αρκετά χρόνια ερευνών.

Από το ΑΠΕ-ΜΠΕ