Создан новый метод восстановления хрящевой ткани человека
Исследователи Университета Монтаны вместе с коллегами сделали прорыв в методах генерации хрящевой ткани человека, в частности, хрящей головы и шеи. Профессор биологии Марк Граймс из Отделения биологических наук УМ поделился, что им удалось заставить стволовые клетки трансформироваться в тип клеток, из которых обычно формируется хрящ краниофациальной области человека.
Стволовые клетки обладают уникальной способностью к самовоспроизведению и могут трансформироваться в различные типы клеток. Ученые нашли новый метод создания органоидов краниофациальной области из клеток нервного гребня. Органоиды представляют собой упрощенную, миниатюрную версию органа, которая имитирует архитектуру и генную экспрессию оригинального органа.
Граймс подчеркнул, что органоиды являются хорошей моделью для изучения определенных человеческих тканей методами, недоступными при работе с тканями человека. Существует насущная потребность в новых методах регенерации человеческого хряща, учитывая, что ежегодно в США рождается 230 000 детей с дефектами краниофациальной области.
Выращивание хряща в лабораторных условиях также может привести к разработке эффективных методов лечения повреждений хрящевой ткани краниофациальной области, вызванных травмами. Исследователи проанализировали данные о генной экспрессии на уровне РНК и белков, чтобы выяснить, как из стволовых клеток формируются хрящевые клетки.
Было выявлено, что на ранних этапах стволовые клетки взаимодействуют друг с другом для формирования упругого хряща, из которого состоят, например, человеческие уши. Для достижения этого результатов команда использовала обширный анализ биологических маркеров и техники распознавания образов с помощью машинного обучения, чтобы понять пути сигнализации клеток при дифференцировке в хрящ.
Воссоздать натуральные особенности человеческого тела, такие как уши, нос или гортань, с помощью современных техник пластической хирургии крайне сложно, а трансплантированные ткани часто отторгаются без использования иммуносупрессантов. Целью исследования является разработка протокола для генерации краниофациального хряща для трансплантации с использованием человеческих стволовых клеток.
