由巴西圣保罗大学生物科学研究所(IB-USP)托管的人类基因组和干细胞研究中心(HUG-CELL)的研究人员开发了一种在实验室中重建和生产肝脏的技术。
对大鼠肝脏进行了概念验证研究。在研究的下一阶段，科学家们将使该技术适应人类肝脏的生产，以便将来增加这些器官移植的供应。
该研究得到了FAPESP的支持，并发表在《材料科学与工程》上的一篇文章中：C。该文章的第一作者路易斯·卡洛斯·德·凯雷斯·朱尼尔(Luiz Carlos deCaires-Júnior)告诉AgênciaFAPESP。他是HUFA-CELL的博士后，HUG-CELL是FAPESP资助的研究，创新和传播中心(RIDC)之一。
该方法基于脱细胞和再细胞化，这是近年来开发的用于生产器官移植的组织生物工程技术。用各种含有去污剂或酶的溶液处理来自已故供体的器官，在这种情况下为肝脏，以去除组织中的所有细胞，仅留下具有器官原始结构和形状的细胞外基质。然后将细胞外基质与从患者体内取出的细胞一起接种。从长远来看，该技术避免了免疫系统反应和排斥的风险。
HUG-CELL的主要研究者兼文章的最后作者Mayana Zatz说：“这相当于移植'修复后的'肝脏。它不会被拒绝，因为它使用了患者自己的细胞，并且不需要施用免疫抑制剂。”
Caires-Júnior解释说，该技术还可以用于重建被认为是边缘性和不可移植的器官，从而增加了候补名单上患者的器官供应。
他说：“许多可用于移植的器官实际上无法使用，因为捐献者在交通事故中死亡。可以根据情况使用该技术修复它们。”
然而，脱细胞过程去除了细胞外基质的主要成分，例如告诉细胞增殖和形成血管的分子。这削弱了细胞对细胞外基质的粘附并损害了重新细胞化。
为了克服这一障碍，HUG-CELL研究人员在脱细胞和再细胞化之间引入了一个额外的阶段，从而增强了该技术。
在将大鼠肝脏分离并脱细胞后，他们将富含分子(例如SPARC和TGFB1)的溶液注入细胞外基质，SPARC和TGFB1是在实验室中在条件培养基中生长的肝细胞产生的蛋白质。这些蛋白质告诉肝脏细胞增殖并形成血管，对健康的肝脏至关重要。
Caires-Júnior说：“这些分子对细胞外基质的富集使其变得与健康肝脏更为相似。”
用该溶液处理大鼠肝细胞外基质，并将肝细胞，内皮细胞和间充质细胞引入该材料中。间充质细胞衍生自人诱导的多能干细胞(iPSC)，该细胞是通过将成年皮肤细胞(或来自其他容易接近的组织的细胞)重编程为胚胎样多能状态而产生的。
Zatz说：“这项研究表明，有可能在属于肝脏的细胞谱系中诱导人类干细胞分化，并利用这些细胞重建器官，使其发挥功能。这是概念的证明，是该技术有效的首次证明。” 。
用注射泵将肝细胞注射到大鼠肝细胞外基质中，以产生具有人类特征的器官。它在模拟人体状况的培养箱中生长了五个星期。分析表明，用SPARC和TGFB1富集细胞外基质可显着改善细胞再生。
Caires-Júnior说：“这种治疗使肝 细胞生长并更加活跃。” “我们计划建立一种生物反应器来使人的肝脏脱细胞，并研究在实验室中扩大规模生产这种生物反应器的可能性。”
他补充说，该技术可以适应于产生其他器官，例如肺，心脏和皮肤。
器官工厂
该项目是HUG-CELL致力于使用不同技术生产或重建移植器官的研究线之一。
通过与制药公司EMS共同实施的项目，并由FAPESP(圣保罗研究基金会)在其技术创新计划研究伙伴计划(PITE)的支持下进行了支持，HUG-CELL研究人员致力于改变猪的器官，例如肾脏，心脏和皮肤移植到人类。
如果将猪肝移植到人类体内，猪肝将被拒绝，因此研究人员正在寻求其他策略，例如3D打印以及脱细胞和再细胞化。
Zatz说：“这些是互补的方法。我们希望将来会看到器官移植工厂。”
标签： 移植肝脏技术
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