Биоинженерам из Медцентра при больнице Цинциннати впервые удалось с помощью лабораторного эксперимента вырастить небольшие участки желудочной ткани человека и ее органелл. В своих исследованиях ученые задействовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, в результате чего создали участки ткани желудка, микроскопический размер которых напоминает кунжутные семена.

Ведущий автор эксперимента Джим Веллс вместе со своей командой считает великим прорывом то, что им удалось успешно создать желудочную ткань, выращенную в лабораторных условиях, которая абсолютно подобна природному органу. Ученые теоретически предполагают, что микросреда искусственно выращенного органа сможет поддерживать бактериальный баланс желудочно-кишечного тракта, жизненно необходимый каждому человеческому организму. Джим Веллс уточнил, что они не только создали ткань человеческого желудка, что ранее никому не удавалось, но еще из нее сформировали органеллы, которые можно использовать для биомедицинских опытов.

Важным моментом в процессе выращивания органелл желудка было определение алгоритма этапов, поочередность которых обеспечивает правильное формирование желудка в процессе эмбрионального развития. Изучив последовательность шагов и особенности этого процесса, команда биоинженеров запрограммировала ИПСК на формирование ткани. Научный эксперимент длился в течение месяца, в результате чего образовались трехмерные органеллы около 3мм в диаметре. На протяжении исследования ученые имели возможность наблюдать весь процесс и фиксировать эмбриональное развитие желудка, что позволило отметить этапы, на которых возникают отклонения от нормы.

Также ученым во время эксперимента удалось создать эмбриональную трехмерную переднюю часть ЖКТ. Так как эта система является основой для дальнейшего развития многих жизненно необходимых органов, исследователи предполагают, что в будущем им удастся сформировать микроскопические легкие или поджелудочную железу. Джим Веллс считает, что опыты на органеллах имеют большую перспективу, поскольку передняя часть пищеварительного тракта эмбриона позволит более точно изучить организм человека, нежели лабораторные грызуны. Ученые видят важную перспективу в практическом применении их открытия. Возможность выращивать искусственные органы позволит изучать заболевания своеобразным способом. Ведь врачи, не нанеся вреда пациентам, смогут заниматься исследованием различных болезней, в том числе и язвы желудка, диабета и злокачественных новообразований.

Предполагается использование медицинских препаратов в качестве пробного тестирования на желудке, выращенном в лабораторных условиях, для получения более точных результатов, чем при исследовании на иных организмах.

На желудочных органеллах микроскопического размера, созданных из ИПСК, уже провели первые опыты: анализ реакции здоровых клеток на бактерии Helicobacter pylori, которые являются возбудителями таких опасных болезней, как язва и рак.

Соавтор эксперимента Кайл Маккракен поделился своим впечатлением от того, с какой скоростью эти бактерии атаковали желудочную ткань. В течение суток в органе начали происходить значимые биохимические изменения, что свидетельствовало о первичной стадии тяжкого заболевания. Исследователи заявили, что наблюдали такое впервые.