一种生成人气道上皮类器官的方法
肺组织的实验室研究通常需要移除大量的人类或动物组织。现在,来自弗莱堡大学医学院的科学家们已经成功地与美国研究人员合作,在实验室中从少量的人体细胞中生成了少量的肺组织,即所谓的类器官。该组织在发育过程中形成三维结构,表面有典型的肺组织的细小毛发。这些类器官可以在未来的肺部疾病研究、药物开发或个性化医疗中发挥重要作用。研究人员将他们的方法发表在《世界卫生组织》网络版上美国生理学杂志.
“我们为种植开发的方法肺组织弗莱堡的首席研究员彼得·瓦伦泰克博士说,他是弗莱堡大学医学院埃米·诺特研究小组的负责人,也是弗莱堡大学医学中心的科学家。此外,他还是弗莱堡大学综合生物信号研究卓越中心集群的成员。这项研究由加州大学旧金山分校的科学家与弗莱堡大学的研究人员密切合作领导。在实验室培养两周后,他们将肺细胞与两个信使细胞结合干细胞受到了积极的影响,类器官形成了。到目前为止,这一过程涉及许多步骤。例如,首先被移除的细胞必须通过复杂的方法使其进入胚胎状态。此外,到目前为止,此类类器官的组织外部总是指向内部,与自然模型不太相似。
类器官使个人规划治疗成为可能
患者的细胞肺部疾病囊性纤维化在实验室中导致了特征性改变的类器官的发展。“在未来,这种简单的方法甚至可以让我们在实验室里培养单个肺部患者的组织,以便有希望提前测试一种疗法是否有效,”瓦伦泰克说。
此外,科学家们可以使用类器官来研究健康的肺组织是如何发育的,以及具体是如何发育的基因变化例如,影响被称为纤毛的微小毛发状结构的形成。“这些纤毛的畸形不仅导致肺部疾病我们正在合作研究中心NephGen (SFB1453)研究遗传性肾脏疾病,”瓦伦泰克说。
方法为动物模型提供了替代方案
迄今为止,肺组织的健康发育和遗传性肺疾病的研究主要集中在动物模型上。新建立的方法应该能够取代其中一些研究:“在实验室中以自然的三维形式生长组织是减少研究中使用动物的重要方法。这也是为什么这项研究如此重要的另一个原因,”弗莱堡大学医学院院长卢茨·海因教授说。
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