A Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem kutatói új módszert fejlesztettek ki olyan organoidok megalkotására, amelyek egy nem is olyan távoli napon megoldást nyújtanak a szerv-, és szövetátültetésekkel kapcsolatos problémákra. A szervdonorok kínálatának szűkössége és a donort kapó alany szervezetével való kompatibilitás hiánya gyakran végződik olyan betegek halálával, akiknek életét a gyorsabban elvégzett transzplantáció meg tudta volna menteni, így a megfelelő szervekből álló készletek létrehozása életbevágóan fontos újítás lehet. Az organoidok, vagyis a laboratóriumban előállított szervkezdemények egyik előnye, hogy nem feltétlenül kell őket azonnal felhasználni, ellentétben az emberekből származó donorokkal, másrészt a páciens saját őssejteiből készítik őket a kutatók, amivel biztosítják a későbbi negatív immunválasz és a kilökődés esélyének minimalizálását.

A japán tudósok az organoidok készítése során először kisebb, gömb alakú sejtcsoportokat, szferoidokat alkottak a betegek szöveteiből kivont szomatikus sejtekből készült indukált pluripotens őssejtekből, amelyek speciális jellemzője, hogy újraprogramozhatóak és tetszés szerint bármilyen sejtté alakíthatóak. A humán indukált pluripotens őssejtek előállítására először a kétezres évek elején került sor és már az első pillanattól kezdve a regeneratív orvoslás jövőjének nagy lehetőségét látták benne a kutatók, de az iPSCs-ből létrehozott organoidok elkészítése komplikált feladat, ez pedig határokat szabott a felhasználási körök tekintetében is. Junichi Takahashi professzor és kutatótársai azonban kikísérleteztek egy olyan módszert, amellyel lehetséges a sokkal robosztusabb szferoidok és ezekből származó bél-organoidok kialakítása.

A technológia lényege az újfajta tenyészedények használata, amelyek olyan polimerekből készültek, amiről könnyedén le tudnak válni a sejtek növekedés közben. Ennek következtében a sejtcsoportok sokkal szabadabban és természetesebb módon fejlődhetnek és a kevésbé korlátozott környezetben ideálisabb és a valódihoz közelebb álló formát vehetnek fel. A miniatűr belek egészségét a folyamatosan áramoltatott, tápanyagokat tartalmazó és növekedést serkentő közeg is segíti - ezt a módszert a bioreaktorban alkalmazzák, amelybe a tenyésztés első fázisa után kerülnek a szferoidok. A bioreaktorban a sejtek teljes értékű organoiddá fejlődnek, és a testbe ültetve tovább növekednek, olyan komplex felépítésű szövetrendszert alkotva, ami az eredeti belekhez nagyon hasonló módon működik.

A bél-organoidokat a kutatók még csak egereken tesztelték, de vizsgálatok eredményei biztatóak és hamarosan további lépések következnek az emberekben is alkalmazható mini-testrészek fejlesztésének területén. A tudósok azon dolgoznak, hogy a belek még komplexebb változatait hozzák létre és a szövetek megfelelő funkcionálásában fontos szerepet játszó vérellátó-rendszert és idegeket is integrálják az organoidokba.

(Fotó: Tokyo Medical and Dental University)

Az élet kezdetét szimulálták egy petricsészében: a mini szívek ugyanúgy dobogtak, mint az igaziak Valódi emberi sejtekből készítettek organoidokat, kezdetleges mini szíveket, amelyek a rendes szívhez hasonló módon és ütemben kezdtek verni, pedig csak szezámmag méretűek.