Τα οργανοειδή συμβάλλουν στην κατανόηση των ασθενειών

Εδώ και μερικά χρόνια, οι ολοένα και πιο σύνθετες τρισδιάστατες καλλιέργειες κυττάρων και ιστών προκαλούν πολλές συζητήσεις. Στόχος θα ήταν φυσικά η καλλιέργεια ολόκληρων οργάνων ως υλικό αντικατάστασης. Αυτό μετατίθεται στο μέλλον.

Ωστόσο, τα οργανοειδή μία οργανωμένη συστάδα κυττάρων, η οποία έχει δημιουργηθεί με ανθρώπινη επέμβαση, δηλαδή τεχνητά, συμβάλλουν ήδη στην κατανόηση των ασθενειών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή θεραπειών, όπως αναφέρθηκε στο Ευρωπαϊκό Συνέδριο Ρευματολογίας (EULAR) στη Βιέννη.

"Πώς να κατασκευάσουμε όργανα στο εργαστήριο" ήταν ο τίτλος μιας σειράς παρουσιάσεων για τη βασική έρευνα στην ιατρική στο συνέδριο το Σάββατο (12 έως 15 Ιουνίου).

Ο Rafael Kramann, επικεφαλής της Πανεπιστημιακής Κλινικής για τις παθήσεις των νεφρών και της υπέρτασης στο Πανεπιστήμιο του Άαχεν στη Γερμανία, περιέγραψε τη θεμελιώδη ανάγκη για "όργανα αντικατάστασης" στον τομέα του: "Την περίοδο από το 2016 έως το 2040, η χρόνια νεφρική νόσος θα ανέβει από τη 16η θέση μεταξύ των πιο συχνών αιτιών θανάτου στην 5η θέση. Περισσότερο από το 10% των ανθρώπων πάσχει, ενώ ένας στους τρεις ενήλικες κινδυνεύει".

Η χρόνια νεφρική νόσος οδηγεί σε μια περισσότερο ή λιγότερο ταχεία κατάρρευση της λειτουργίας φιλτραρίσματος των νεφρών. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η οργανική ανεπάρκεια, γεγονός που καθιστά την αγχώδη αιμοκάθαρση ή τη μεταμόσχευση οργάνων απαραίτητη για την επιβίωση των κατάλληλων ασθενών.

Εδώ, βέβαια, τα ανοσολογικά συμβατά όργανα από το εργαστήριο θα μπορούσαν να σημάνουν τεράστια πρόοδο. Ο Kramann είναι ρεαλιστής: "Οι ξενομεταμοσχεύσεις θα λειτουργήσουν πιθανότατα πολύ πιο γρήγορα. Αλλά εμείς τουλάχιστον εργαζόμαστε πάνω στα οργανοειδή των νεφρών".

Τα οργανοειδή είναι δομές διαφορετικών κυτταρικών τύπων, συνήθως μεγέθους μερικών χιλιοστών, οι οποίες, σε αντίθεση με τις συγκριτικά απλές κυτταρικές καλλιέργειες, αποκτούν τρισδιάστατο σχήμα και ιδιότητες που μοιάζουν με όργανα. Μπορούν, για παράδειγμα, να καλλιεργηθούν από (επαγόμενα) πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα.

Αυτό εξαρτάται κυρίως από τις κατάλληλες συνθήκες καλλιέργειας με ορισμένους αυξητικούς παράγοντες κ.λπ. Ένα πλεονέκτημα είναι ότι τα οργανοειδή μπορούν να διατηρηθούν ζωντανά για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ο Γερμανός ειδικός επισημαίνει: "Η επιστημονική ανάπτυξη συνεχίζεται από το 1907. Το 2013 καλλιεργήθηκαν για πρώτη φορά οργανοειδή του αμφιβληστροειδούς από ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα". Τώρα είναι δυνατόν ακόμη και να αναπτυχθούν οργανοειδή νεφρών από κύτταρα στα ούρα.

Καρδιά, νεφρά, πνεύμονες, εγκέφαλος, προστάτης, ήπαρ, πάγκρεας - ο κατάλογος των οργάνων βάσει των οποίων οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει τουλάχιστον οργανοειδείς τρισδιάστατες κυτταρικές καλλιέργειες είναι μακρύς και γίνεται ολοένα και μακρύτερος. "Αναπτύσσουμε μινιατούρες νεφρών, για να το πούμε έτσι. Δεν μπορούν ακόμη να φιλτράρουν το αίμα. Αλλά αποτελούνται ήδη από 17 διαφορετικούς τύπους κυττάρων". Ο ανθρώπινος νεφρός έχει 55 διαφορετικούς τύπους κυττάρων.

Παρόλο που μπορεί να υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι να παραχθούν πραγματικοί νεφροί στο εργαστήριο, η επιστημονική πρόοδος που θα μπορούσε να ωφελήσει τους ασθενείς μπορεί ήδη να γίνει. Τα οργανοειδή αποτελούν ένα καλό μοντέλο για την ανάλυση και την αποσαφήνιση των αιτιών και της εξέλιξης των ασθενειών για το αντίστοιχο όργανο.

Για παράδειγμα, η ξαφνική στέρηση οξυγόνου στα οργανοειδή των νεφρών συμβάλλει γρήγορα στην ανάπτυξη βλαβών και ουλών.

Η ίνωση αυτή είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα των χρόνιων νεφρικών παθήσεων με απώλεια της λειτουργίας του οργάνου.

Η δυνατότητα αλληλούχισης ολόκληρου του γονιδιώματος σε ένα μόνο κύτταρο συμπληρώνει την έρευνα αυτή.

Οι διεργασίες των ασθενειών μπορούν να αποκωδικοποιηθούν σε μοριακό επίπεδο, όπως εξήγησε ο επιστήμονας.