Laboratorijoje išaugintos „mini žarnos“ gali padėti sukurti naujus ir labiau individualizuotus Krono ligos gydymo būdus

Laboratorijoje išaugintos „mini žarnos“ gali padėti sukurti naujus ir labiau individualizuotus Krono ligos gydymo būdus

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Kembridžo mokslininkai laboratorijoje išaugino „mini žarnas“, kad padėtų suprasti Krono ligą, parodydami, kad „jungikliai“, modifikuojantys žarnyno ląstelių DNR, atlieka svarbų vaidmenį sergant liga ir kaip ji pasireiškia pacientams.

Tyrėjai teigia, kad šios mažosios žarnos ateityje galėtų būti naudojamos nustatant geriausią gydymą konkrečiam pacientui, kad būtų galima tiksliau ir individualizuoti gydymą.

Krono liga yra uždegiminės žarnyno ligos (IBD) forma. Tai visą gyvenimą trunkanti liga, kuriai būdingas virškinamojo trakto uždegimas, kuris JK paveikia maždaug vieną iš 350 žmonių, o vienas iš keturių pasireiškia iki 18 metų amžiaus. Net ir švelniausia liga gali sukelti simptomus, kurie turi didelį poveikį. gyvenimo kokybei, įskaitant skrandžio skausmą, viduriavimą, svorio kritimą ir nuovargį, tačiau tai taip pat gali lemti didelę operaciją, stacionarų gydymą, toksinių vaistų poveikį ir turėti didelį poveikį pacientams ir jų šeimoms.

Nors yra tam tikrų įrodymų, kad asmeniui kyla didesnė rizika susirgti šia liga, jei pirmos eilės giminaičiai serga Krono liga, genetinius rizikos veiksnius pavyko nustatyti tik ribotai. Dėl to manoma, kad tik 10% paveldėjimo atsiranda dėl mūsų DNR pokyčių.

Matthias Zilbauer, Kembridžo universiteto ir Kembridžo universitetinių ligoninių NHS fondo fondo (CUH) vaikų gastroenterologijos profesorius, sakė: „Krono ligos ir IBD atvejų skaičius smarkiai didėja visame pasaulyje, ypač tarp jaunesnių vaikų, tačiau nepaisant dešimtmečius trukusių tyrimų. , niekas nežino, kas tai sukelia. “

Tyrime, paskelbtame m ŽarnynasProfesorius Zilbaueris ir jo kolegos naudojo 160 pacientų, daugiausia pacientų ir paauglių, CUH paaukotų uždegiminių žarnų ląsteles, kad laboratorijoje išaugintų daugiau nei 300 mažųjų žarnų, vadinamų organoidais, kad padėtų jiems geriau suprasti būklę. Mėginius paaukojo pacientai, sergantys Krono liga ir opiniu kolitu, taip pat pacientai, kuriems nebuvo IBD.

„Mūsų sukurti organoidai pirmiausia yra iš vaikų ir paauglių“, – sakė profesorius Zilbaueris. „Jie iš esmės davė mums žarnyno gabalėlius, kad padėtų atlikti tyrimus. Krono liga gali būti sunki liga, su kuria teks susidurti bet kuriame amžiuje, tačiau be mūsų savanorių drąsos ir paramos negalėtume padaryti tokių atradimų. kaip ši“.

Organoidai yra 3D ląstelių kultūros, imituojančios pagrindines konkretaus organo, šiuo atveju epitelio – žarnyno gleivinės – funkcijas. Tyrėjai jas išaugino iš specifinių ląstelių, žinomų kaip kamieninės ląstelės, paimtos iš žarnyno. Kamieninės ląstelės amžinai gyvena žarnyne, nuolat dalijasi ir leidžia žarnyno epiteliui atsinaujinti.

Naudodami šiuos organoidus, jie parodė, kad Krono liga sergančių pacientų žarnų epitelio DNR „epigenetiniai“ modeliai skiriasi nuo sveikų kontrolinių asmenų. Epigenetika yra ta vieta, kur mūsų DNR yra modifikuojama „jungikliais“, prijungtais prie mūsų DNR, kurie įjungia ir išjungia genus arba padidina arba sumažina jų veiklą, palikdami pačią DNR nepažeistą, tačiau pakeičiant ląstelės funkcionavimą.

Profesorius Zilbaueris, Kembridžo universiteto Kamieninių ląstelių instituto tyrėjas, sakė: „Mes matėme, kad Krono liga ne tik skiriasi epigenetiniais pokyčiais, bet ir yra ryšys tarp šių pokyčių ir ligos sunkumo. Kiekvieno paciento ligos eiga yra skirtinga, ir šie pokyčiai padeda paaiškinti, kodėl – ne kiekvienas organoidas turėjo tuos pačius epigenetinius pokyčius.

Tyrėjai teigia, kad organoidus būtų galima naudoti kuriant ir išbandant naujus gydymo būdus, siekiant išsiaiškinti, kaip jie veiksmingi žarnyno gleivinei sergant Krono liga. Tai taip pat atveria galimybę individualiems pacientams pritaikyti gydymą.

Robertas Heuschkelis, CUH vaikų gastroenterologas konsultantas ir Vaikų IBD tarnybos vadovas, sakė: „Šiuo metu mes negalime žinoti, kuris gydymas bus geriausias pacientui. Net ir tie gydymo būdai, kuriuos šiuo metu turime tik veikia maždaug pusei mūsų pacientų ir laikui bėgant tampa mažiau veiksmingi.

„Ateityje galėtumėte įsivaizduoti, kad paimtumėte ląsteles iš konkretaus paciento, augintumėte jų organoidą, išbandytumėte įvairius vaistus ir sakytumėte: „Gerai, tai yra vaistas, kuris tinka šiam asmeniui“.

Tyrimas išryškino specifinį kelią, susijusį su Krono liga, žinomu kaip pagrindinis histokompatibilumo kompleksas (MHC)-I. Šis kelias leidžia imuninėms ląstelėms atpažinti antigenus, ty toksinus ar kitas svetimas medžiagas, kurios sukelia imuninį atsaką organizme ir kurios gali apimti mūsų maiste esančias molekules arba žarnyno mikrobiotą.

Grupė parodė, kad ląstelės, sudarančios vidinį Krono liga sergančių pacientų žarnyno gleivinę, turi padidėjusį MHC-I aktyvumą, o tai gali sukelti uždegimą tam tikrose žarnyno dalyse.

„Tai pirmas kartas, kai kas nors galėjo parodyti, kad stabilūs epigenetiniai pokyčiai gali paaiškinti, kas yra negerai Krono liga sergančių pacientų žarnų epitelyje“, – sakė profesorius Zilbaueris.

Nustatyta, kad epigenetinės modifikacijos yra labai stabilios, o tai gali paaiškinti, kodėl net po gydymo, kai atrodo, kad pacientas pasveiko, jo uždegimas gali atsinaujinti po kelių mėnesių – vaistai gydo simptomus, o ne pagrindinę priežastį.

Epigenetiniai pokyčiai mūsų ląstelėse užprogramuojami labai anksti kūdikio vystymosi metu įsčiose. Jiems įtakos turi aplinkos veiksniai, tarp kurių gali būti infekcijų ar antibiotikų poveikis arba net infekcijos nebuvimas, vadinamoji „higienos hipotezė“, kuri sako, kad nesame veikiami pakankamai mikrobų, kad mūsų imuninė sistema tinkamai vystytųsi.

Tyrėjai teigia, kad tai gali būti vienas iš galimų paaiškinimų, kaip pirmiausia atsiranda epigenetiniai pokyčiai, sukeliantys Krono ligą.

Tyrimą daugiausia parėmė Medicinos tyrimų taryba. Jis taip pat buvo remiamas bendradarbiaujant su Kembridžo universiteto Milnerio terapijos institutu.

„Cambridge Enterprise“ dirba su profesoriumi Zilbaueriu ir komanda ir neseniai pateikė šios technologijos patentą. Jie ieško komercinių partnerių, kurie padėtų plėtoti šią galimybę.