211service.com
Jakten på en konstgjord lever
Prometheus, den mytologiska figuren som stal eld från gudarna, straffades genom att bindas till en sten. Varje dag svepte en örn ner och matade på hans lever, som sedan växte tillbaka för att ätas igen nästa dag.
Dessa leverceller (färgade röda om mogna) genererades från inducerade pluripotenta stamceller.
Moderna forskare vet att levern verkligen kan regenerera sig själv om en del av den tas bort, säger MIT-ingenjör Sangeeta Bhatia, professor i hälsovetenskap och teknik och i elektroteknik och datavetenskap. Men forskare som försöker utnyttja den förmågan i hopp om att producera konstgjord levervävnad för transplantation har upprepade gånger stoppats: mogna leverceller, kända som hepatocyter, förlorar snabbt sin normala funktion när de tas bort från kroppen.
Nu har Bhatia och kollegor tagit ett steg mot artificiell levervävnad. De har identifierat ett dussin kemiska föreningar som kan hjälpa leverceller att inte bara behålla sin normala funktion medan de odlas i en labbskål utan också föröka sig för att producera ny vävnad.
Celler som odlas på detta sätt kan hjälpa forskare att utveckla konstruerad vävnad för att behandla många av de 500 miljoner människor som lider av kroniska leversjukdomar som hepatit C.
Bhatia, som också är forskare vid Broad- och Koch-instituten samt Institutet för medicinsk teknik och vetenskap, har tidigare utvecklat ett sätt att tillfälligt bibehålla normal funktion i leverceller som avlägsnats från kroppen; nyckeln var just att blanda dem med musfibroblastceller. För denna studie anpassade forskargruppen systemet så att levercellerna kunde växa, i lager med fibroblastcellerna, i små fördjupningar i en labbskål. Detta gjorde det möjligt för forskarna att utföra storskaliga, snabba studier av hur 12 500 olika kemikalier påverkar levercellstillväxt och funktioner, inklusive läkemedelsavgiftning, energimetabolism, proteinsyntes och gallproduktion.
Den skärmen identifierade 12 föreningar som hjälpte cellerna att dela sig, behålla sina normala funktioner eller båda.
Bhatia och kollegor har också nyligen gjort framsteg med en annan utmaning i att konstruera levervävnad: att få mottagarens kropp att växa blodkärl för att förse den nya vävnaden med syre och näringsämnen. I samarbete med Christopher Chen, en professor vid University of Pennsylvania, Bhatia visade att om förformade sladdar av endotelceller bäddas in i vävnaden, kommer de snabbt att växa till uppsättningar av blodkärl efter att vävnaden har implanterats.
Tillsammans erbjuder dessa papper en väg framåt för att lösa två av de långvariga utmaningarna inom levervävnadsteknik – att växa ett stort utbud av leverceller utanför kroppen och få vävnaderna att transplantera till transplantationsmottagaren, säger Bhatia.