Miniorgany z komórek płodu pobranych od ciężarnych. To przełom!

Naukowcy wyhodowali miniorgany z komórek wydalanych przez rozwijające się płody, co ich zdaniem jest przełomowym osiągnięciem, które może rzucić światło na rozwój człowieka w późnym okresie ciąży. A mówiąc precyzyjniej, stworzyli przechowujące informację biologiczną dziecka grupy komórek z komórek płuc, nerek i jelit odzyskanych z płynu owodniowego, który obmywa i chroni płód w macicy. 

Są to pierwsze organoidy z nietraktowanych komórek znajdujących się w tym płynie, co toruje drogę do wglądu w przyczynę i możliwości leczenia wad rozwojowych, które dotykają 3 do 6 proc. dzieci na całym świecie. Jak wyjaśnia zaangażowana w badania dr Mattia Gerli, te mierzące mniej niż milimetr organoidy płodu pozwolą naukowcom zbadać, jak płód rozwija się w macicy "zarówno w zdrowiu, jak i w chorobie", co jak dotąd nie było możliwe.

Warto tu wyjaśnić, że organoidy to maleńkie skupiska komórek, które w większym lub mniejszym stopniu naśladują cechy i funkcje większych tkanek i narządów. Naukowcy wykorzystują je do badania wzrostu i starzenia się narządów, postępu chorób i sprawdzenia tego, czy leki mogą odwrócić wszelkie powstałe szkody.

Większość organoidów powstaje z komórek pobieranych od osób dorosłych, ale niedawno naukowcy wyhodowali je też z komórek pozyskanych z płodów po terminacji ciąży. Naukowcy z niektórych krajów nie mają jednak takiej możliwości, a to ze względu na przepisy prawa i ograniczenia etyczne, np. w Wielkiej Brytanii można pobierać do badań komórki płodu do 22 tygodnia po zapłodnieniu, ale w Stanach Zjednoczonych nie jest to w ogóle możliwe.

W artykule na łamach Nature Medicine naukowcy opisali, w jaki sposób przeanalizowali płyn owodniowy pobrany od 12 ciężarnych kobiet w ramach rutynowych badań diagnostycznych. Większość komórek w płynie owodniowym była martwa, ale niewielka ich część okazała się komórkami macierzystymi, z których powstają płuca, nerki i jelita dziecka. Badacze odkryli, że mogą wyhodować z nich trójwymiarowe organoidy, wstrzykując je do kropelek żelu i hodując je.

Aby zbadać, w jaki sposób można wykorzystać organoidy, zespół stworzył organoidy płucne z komórek nienarodzonych dzieci cierpiących na chorobę zwaną wrodzoną przepukliną przeponową (CDH). Niemowlęta z CDH mają dziurę w przeponie, która umożliwia narządom w jamie brzusznej nacisk na płuca i utrudnia ich wzrost. Porównanie organoidów dzieci CDH przed i po leczeniu wykazało istotne różnice w ich rozwoju, co wskazuje na wyraźną korzyść z leczenia.

Jak przekonują, w ten sam sposób można zbadać inne choroby wrodzone, takie jak mukowiscydoza, która powoduje gromadzenie się śluzu w płucach oraz wady rozwojowe nerek i jelit. Co więcej, organoidy dają też możliwość sprawdzenia, jak leczenie takich chorób wpłynie na rozwijający się płód.