Bilim adamları önce kök hücrede insan yemek borusu yaratıyor
Araştırmacılar ilk kez laboratuvarda insan yemek borusu oluşturmayı başardılar. Bu, yeni, rejeneratif tedavilerin yolunu açabilir.
Yemek borusu, yediğimiz yiyecek ve sıvıları boğazlarımızdan midemize kadar taşıyan kaslı tüptür.
Bu organ, kas, bağ dokusu ve mukoza zarı dahil olmak üzere farklı doku türlerinden oluşur.
Ohio'daki Cincinnati Çocuk Kök Hücre ve Organoid Tıp Merkezi'ndeki (CuSTOM) bilim adamları, bu dokuları pluripotent kök hücreler veya vücutta herhangi bir şekilde herhangi bir doku oluşturabilen kök hücreler kullanarak yapay olarak büyüttüler.
CuSTOM'un baş bilim sorumlusu Jim Wells tarafından yönetilen ekip, laboratuvarda tamamen biçimlendirilmiş insan yemek borusu yetiştirdi ve bulgularını dergide yayınlanan bir makalede ayrıntılı olarak açıkladı. Hücre Kök Hücresi.
Onların bildiği kadarıyla, bu, yalnızca pluripotent kök hücreler kullanılarak ilk kez böyle bir başarı elde edildi.
Laboratuvarda yetiştirilen yemek borusu organoidleri, yemek borusu kanseri ve gastroözofageal reflü hastalığı (GERD) gibi bir dizi durumun tedavisine yardımcı olabilir.
Özofagus atrezisi (üst yemek borusunun alt özofagus ile bağlantı kurmadığı bir durum) ve özofagus akalazisi (yemek borusunun kasılmadığı ve dolayısıyla yiyecekleri geçemediği bir durum) gibi daha nadir görülen doğumsal hastalıkların tedavisine de yardımcı olabilirler.
Son tahminlere göre, GERD - asit reflü olarak da bilinir - Amerika Birleşik Devletleri nüfusunun yaklaşık yüzde 20'sini etkiler. 2018'de ABD'de 17.000'den fazla insan yemek borusu kanseri geliştirecek.
Wells ve ekibinin makalelerinde açıkladığı gibi, insan yemek borusunun tamamen işlevsel bir modeline sahip olmak - laboratuarda yetiştirilen bir organoid formunda - bu hastalıkların daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunur.
Bulgular ayrıca rejeneratif tıp kullanarak daha iyi tedavilere yol açabilir.
Anahtar protein, bilim insanlarının yemek borusu geliştirmesine yardımcı oluyor
Organoidleri oluşturmaya çalışırken Wells ve ekibi, Sox2 adlı bir proteine ve onu kodlayan gene odaklandı. Önceki araştırmalar, bu proteindeki bozulmanın bir dizi yemek borusu durumuna yol açtığını göstermişti.
Bilim adamları, yemek borusunun embriyonik gelişiminde Sox2'nin rolünü daha yakından incelemek için insan doku hücrelerinin yanı sıra fare ve kurbağa dokularından alınan hücreleri kültürlediler.
Ekip, Sox2'nin, kök hücrelere solunum hücrelerine dönüşmesini "söyleyen" başka bir genetik yolu inhibe ederek özofagus hücrelerinin oluşumunu yönlendirdiğini ortaya çıkardı.
Ayrıca, bu temel gelişim aşamalarında Sox2 yoksunluğunun etkilerini incelemek istediler. Deney, Sox2 kaybının farelerde bir tür yemek borusu atrezisine neden olduğunu ortaya çıkardı.
Son olarak, 2 ayda 300-800 mikrometre uzunluğunda yemek borusu organoidleri oluşturabildiler. Bilim adamları daha sonra laboratuvarda yetiştirilen dokuların bileşimini test etti ve bunu biyopsilerden elde edilen insan yemek borusu dokusuyla karşılaştırdı.
Wells ve ekibi, iki doku türünün çok benzer bir bileşime sahip olduğunu bildirdi. Wells, organoidlerin klinik önemi hakkında şunları söyleyerek yorum yapar:
"Özofagus atrezisi gibi doğum kusurlarını incelemek için yeni bir model olmanın yanı sıra, organoidler eozinofilik özofajit ve Barrett metaplazisi gibi hastalıkları incelemek için veya bireysel hastalar için biyomühendis genetik olarak eşleştirilmiş yemek borusu dokusu için kullanılabilir."
"Yemek borusu ve soluk borusu bozuklukları, insan yemek borusunun organoid modellerinin büyük ölçüde faydalı olabileceği kadar insanlarda yeterince yaygındır."
Jim Wells, Ph.D.
