5 декабря 2020, суббота, 09:31
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

«Минипочка» выращена в лаборатории

 Ученым удалось вырастить из стволовых клеток похожие на почки структуры
Ученым удалось вырастить из стволовых клеток похожие на почки структуры
Salk Institute

Международной группе ученых из Испании и США удалось в лабораторных условиях, используя индуцированные стволовые (iPS) клетки, создать небольшие, похожие на почки структуры.

 
Интеллектуальный партнер проекта

Не все заболевания почек хорошо поддаются лечению, способность почек к регенерации вообще очень низка. Поэтому часто единственными способами помочь больному оказываются гемодиализ (в качестве поддерживающей меры) и трансплантация почки. Все это дорогие и сложные процедуры, снижающие качество жизни.

Создание искусственных органов кажется перспективным, хотя и сложным, направлением медицины. На пути к искусственному органу надо решить две основные задачи. Во-первых, надо получить клетки, из которых должен состоять орган. Во-вторых, клетки надо “убедить” образовать соответствующую трехмерную структуру.

Клетки нужного типа можно получать из эмбриональных стволовых клеток. Ученым за последние годы для некоторых типов клеток удалось подобрать условия культивирования, низкомолекулярные вещества или белки, вызывающие превращение стволовых клеток в клетки этого типа. Но обычно ученым негде взять эмбриональных стволовые клетки взрослого пациента, потому что эмбрионом он был давным-давно.

Тут на помощь ученым приходит открытие, удостоившееся в 2012 году Нобелевской премии. Синья Яманака показал, что если заставить работать в самых обычных клетках кожи четыре гена, которые работают на ранних этапах развития, то клетки станут по своим свойствам очень похожи на эмбриональные стволовые. Такие клетки назвали индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками. Теперь можно взять обычные соматические клетки, активировать в них несколько генов и получить iPS клетки. Потом определенным образом воздействовать на эти клетки, и получить клетки нужного типа. Такой процесс называется дифференцировкой. Получается, что из соматических клеток определенного типа можно получить соматические клетки другого типа. Нельзя сказать, что наука умеет в этой области все, но определенные успехи достигнуты. Правда, в получении клеток почек до сих пор успехи были довольно скромными.

Еще сложнее обстоят дела с образованием нужной трехмерной структуры. Пока удается воспроизводить только самые простые структуры, например, сосочки дермы. Структура почки же очень сложна, а ее процесс образования в ходе эмбрионального развития многоступенчат и включает большое количество взаимодействий клеток разных типов.

Авторам описываемой работы удалось существенно продвинуть решение обеих задач.

Во-первых, они разработали двухступенчатую схему получения клеток, похожих непосредственных предшественников клеток зрелых почек. На первой стадии эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в клетки мезодермы – одного из трех зародышевых листков, из которого у зародыша образуются соединительная ткань, мышцы, некоторые клетки крови и почек. Для этого в клетках активировались два белка. На следующей стадии с помощью ретиноевой кислоты, белкового комплекса, который называется активин А и играет роль в самых разных процессах, происходящих в организме, и белка BMP2, регулирующего дифференцировку мезодермы, получили более дифференцированные клетки, похожие на клетки почек. Больше всего получившиеся клетки походили на клетки зачатка мочеточника.

Упрощенно одна из финальных стадий развития почки у млекопитающих происходит так. Со стороны клоаки по направлению к черепу начинает расти зачаток будущего мочеточника. Когда он дорастает до находящейся на месте будущей почки мезодермы, он начинает ветвиться, образуя систему почечных канальцев. Кроме того, в ходе этого взаимодействия образуются почечная лоханка, а также большая и малая почечные чашки.

Смешав полученные перепрограммированием клетки с небольшим количеством мышиных эмбриональных почечных клеток, авторы обнаружили, что клетки сформировали трехмерную структуру, похожую на эмбриональный мочеточник. Эта трехмерная структура оказалась способна, взаимодействуя с мезодермальными клетками, запускать процессы, аналогичные описанным выше.

Таким образом, ученым удалось сделать несколько шагов на пути к выращиванию искусственной почки. Но до искусственной почки еще далеко, а результаты работы можно применить уже сейчас. Получив iPS клетки из клеток человека, болеющего какой-либо болезнью почек, такую искусственную «минипочку» можно использовать для тестирования потенциальных лекарств от этой болезни. Авторы даже проделали все вышеперечисленные манипуляции с клетками больного наследственным заболеванием – поликистозом почек.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.