Инъецируемая «мини-печень» поможет пациентам с печёночной недостаточностью преодолеть трудности

Учёные создали инъецируемую «мини-печень» для помощи пациентам с печёночной недостаточностью. Метод заключается во введении в организм печёночных клеток вместе с гидрогелевыми микросферами и поддерживающими клетками: в теле они образуют функциональную ткань, способную соединяться с кровеносной системой. Результаты исследования опубликованы в журнале «Клеточные биоматериалы». В экспериментах на мышах введённые гепатоциты выживали как минимум два месяца, непрерывно вырабатывая ферменты и белки, которые обычно производит печень.

Печень выполняет около 500 жизненно важных функций человека — от участия в свёртывании крови до очищения крови от бактерий и метаболизма лекарств, причём многие из них обеспечивают гепатоциты, составляющие примерно 80% клеток органа. В Соединённых Штатах Америки более 10 тысяч пациентов с хроническими заболеваниями печени ожидают трансплантации, однако донорских органов не хватает, а часть больных не может перенести операцию из-за плохого состояния здоровья. Лаборатория профессора Массачусетского технологического института Санджиты Бхатиа более 10 лет ищет способы восстановить активность печёночных клеток без пересадки органа. В новой работе команда создала инженерную микросреду: гидрогелевые микросферы удерживают клетки вместе, помогают им соединяться с соседними сосудами и позволяют материалу проходить через шприц как жидкость, а внутри организма вновь обретать твёрдую структуру. В состав смеси также входят фибробласты — поддерживающие клетки, повышающие выживаемость гепатоцитов и стимулирующие рост сосудов. Совместно со специалистом по ультразвуку из онкологического института Коха Массачусетского технологического института Николь Хеннинг исследователи разработали метод введения смеси под ультразвуковым контролем, позволяющий отслеживать положение имплантата и его стабильность.

В экспериментах на мышах «мини-печень» вводили в жировую ткань вокруг половых желёз: после инъекции клетки собирались в стабильную компактную структуру, в которую постепенно прорастали сосуды, обеспечивая локальное питание и работу пересаженных гепатоцитов. Клетки выживали в течение 8-недельного исследования и продолжали выделять в кровоток специфические белки, что, по словам авторов, говорит о потенциале технологии как долгосрочной терапии заболеваний печени. В будущем такие клетки можно будет имплантировать и в другие участки, например рядом с селезёнкой или почками. Для одних пациентов метод может стать альтернативой операции, для других — способом поддержать функцию печени в ожидании донорского органа. Пока он, вероятно, потребует приёма иммуносупрессоров для защиты пересаженных клеток от иммунной системы; команда изучает и другие варианты, включая создание «невидимых» гепатоцитов, ускользающих от иммунного надзора, либо локальное высвобождение иммуносупрессивных препаратов из гидрогелевых микросфер вокруг трансплантата.