Uměle vypěstovaná játra byla poprvé implantována potkanům

TLDR: Umělé orgány poskočily blíže reálné lékařské aplikaci. Malý orgán kultivovaný z lidských buněk se dočkal úspěšného otestování na zvířecích modelech. Studie tu.

Já rád játra, ty rád játra

Najít orgán, který je v našich tělech nejsložitější, se podobá příslovečné Sofiině volbě. Často se mluví o srdci, které tělem pumpuje krev – a ano, srdce je určitě významné! Ale co plíce, které tu krev okysličují? A co mozek, který to celé řídí, a dává tomu kusu masa vlastně „duši“? Možná proto překvapí, že po bok řady z těchto klasických voleb – a možná i trochu nad ní – lze postavit játra!

Játra mají pověst docela obyčejného cedníku živin, kterým řada z nás dává zabrat večer (podvečer, odpoledne, ráno…) v hospodě. Reálně jsou ale játra naprosto kritická pro metabolické funkce, a úplné selhání jater do několika dnů až týdnů (dle akutnosti) následuje smrt v důsledku otoku mozku nebo sepse. Když máte kaput játra, není to tak rychlé, jak když máte kaput srdce, plíce, nebo mozek – ale to je vlastně možná ještě děsivější, protože konec můžete vnímat o to dýl.

Na selhání jater ročně zmírají po celém světě desítky tisíc lidí, a nemusí jít ani o alkoholiky. Játra můžou poškodit i virové infekce, stejně jako neopatrné zapití léků obsahujících paracetamol alkoholem. Co je při této diagnóze horší – praktický jedinou možností, jak játra kurýrovat, je jejich transplantát. Existují sice už i přístroje pro jaterní dialýzu, je jich však stále málo, nelze ji použít u všech pacientů, má své vedlejší efekty a nelze ji provádět donekonečna.

Možnost pěstovat játra umělá, či přesněji kultivovat jaterní buňky do celých tkání, by proto mohla být v řadě ohledů stejně významná jako kultivace umělých srdečních orgánů! Pravidelní čtenáři Vědátora asi vědí, že kultivování orgánů momentálně sviští kupředu jako namazaný blesk! Někteří z nejoptimističtějších výzkumníků dávají aplikaci u lidí dekádu – a ačkoliv musím varovat před přehnaným optimismem, rozhodně bych i já přál co nejbližší, bezpečné aplikování podobných technologií.

Nová práce pod vedením Kazuki Takeishi z Pittsburghu tomu nyní nahrává na dílčí smeč – poprvé se totiž podařilo z kmenových buněk vytvořit malá játra, která byla implantovaná zvířatům. A výsledky… jednou mohou být aplikovány ledajak!

Zdroj: UPMC/Orion Pictures/Vlastn

Nikoliv první krok kupředu

Ačkoliv cílem implantování byli hlodavci, játra vnikla z lidských kožních buněk. Už poměrně klasickou metodou byly kožní buňky přeměněny na buňky kmenové, z nichž následně došlo pomocí hormonů a dalších látek k přeměnu na buňky jaterní. Tím započal růst jaterních tkání – nedošlo však na vznik plnohodnotných velkých jater, která by pasovala do lidí. Potkani byli zvoleni i kvůli tomu, že kultivovaný játra byla spíše… malými játříčky.

Možná si pamatujete, že jenom kmenové buňky na uměle kultivované orgány nestačí – je třeba dodat orgánům i strukturu pomocí mezibuněčné hmoty alias „titěrného lešení“. Lidské jaterní buňky se tak jaly kolonizovat lešení vzniklé poté, co vědci odstranili potkaní buňky z jejich vlastních jater. Práce tedy nevyužívala některých z postupů tvorby vlastního lešení. I to je důvod, proč nejde o zcela první výzkum tohoto druhu. Dva roky nazpět jsem psal o podobně kultivovaných plicích u prasátek, které také vznikly kolonizací lešení plic buňkami.

Výsledná játříčka jsou ale rozhodně první, která byla kultivována do funkčního malého orgánu bez pomoci jiných jaterních štěpů hlodavčích buněk! Rovněž není bez zajímavosti, že kultivace proběhla v horizontu týdnů, nikoliv let, jak dlouho dochází na zrání jater u lidí.

Umělé orgány byly následně transplantovány do pětice potkanů, přičemž následná analýza ukázala, že po pět dnů játra skutečně produkovala proteiny očekávané od jater, takže zřejmě plnily svou činnost! Bohužel, oněch pět dnů není arbitrární datum – pokusní živočichové byli totiž po této lhůtě od transplantace zabiti, protože analýza funkce jater vyžadovala pitvu. Dlouhodobé sledování činnosti umělých jater je tedy až na budoucích studiích.

Anatomy Abdomen Tiesworks.jpg
Lokace jater. Fun fact: játra neobsahují nervy, takže vás po kalbě bolet nemůžou. Zdroj. Wikipedia/CC

On rád játra, trumpeta

Lze nicméně odhadovat, že i bez obětování na oltář vědy by potkani nemohli vyhlížet spokojené stáří. Fungování umělých jater bylo totiž provázeno i horším průtokem krve to štěpu, stejně jako trombózou a ischemií. Není jasné, zdali jde o důsledek kombinace zvířecí extracelulární hmoty (onoho lešení) a lidských buněk, ale může jít samozřejmě také o vliv našeho stále nedokonalého chápání kultivace orgánů. Jinými slovy, tenhle prototyp byste si do děla asi dávali jenom neradi.

Rozhodně se však zdá, že umělé orgány jsou zase o píď blíže existenci! Není to úplně důvod jít to oslavit koktejlem z vodky a paralenu – na to, kdy umělá játra dojdou do běžné praxe, bych nevsadil ani zlámaný padesátník. Ale až se tak stane, budou mít jistě i řadu jiných využití! Konec konců, výzkum umělých orgánů je bratříčkem výzkumu umělého masa – a jedním z jeho velkých příslibů bude konečně možnost okoštovat exotické druhy masa i bez toho, aby kvůli tomu zemřela žirafa, dinosaur anebo třeba soused.

[Ladislav Loukota]

O umělých orgánech taky víc ve videu níž:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama