Ученые приближаются к биоинженерным мочевым пузырям

Исследователи из Йоркского университета используют понимание особых клеток, выстилающих мочевой пузырь, для разработки способов восстановления удержания мочи у пациентов с серьезными заболеваниями мочевого пузыря, включая рак.

Исследование, опубликованное на этой неделе в ежеквартальном журнале Исследовательского совета биотехнологии и биологических наук (BBSRC), посвящено уротелиальным клеткам. Это специализированные клетки выстилки мочевого пузыря, которые позволяют ему удерживать мочу. Клетки имеют очень низкую скорость обновления, но ученые обнаружили, что при повреждении мочевого пузыря уротелиальные клетки могут быстро расти снова, чтобы заживить рану. Исследователи надеются использовать это свойство для создания новых мочевых пузырей.

Исследователи из Йорка разработали серию моделей, которые означают, что они могут изучать уротелиальные клетки человека в лаборатории. Из этих моделей наиболее важной является разработка уротелиального клеточного слоя, который функционирует так же, как и в мочевом пузыре. Когда исследователи создают рану в этой модели, клетки регенерируют, чтобы восстановить повреждение – так же, как и в организме.

Фармацевтические компании вскоре смогут использовать исследовательские модели для тестирования методов лечения мочевого пузыря, но более долгосрочная цель этого исследования – помочь пациентам, которые потеряли функцию мочевого пузыря или у которых был удален мочевой пузырь полностью или частично из-за рака.

Руководитель исследования профессор Дженни Саутгейт объясняет: "Разработанные нами модели означают, что мы смогли изучить, как уротелиальные клетки мочевого пузыря самообновляются, чтобы справиться с травмой.

"Обладая этим базовым пониманием того, как работают клетки, мы движемся к созданию новых мочевых пузырей. В настоящее время замещающие мочевые пузыри могут быть созданы с использованием части кишечника пациента, но это может привести к осложнениям, поскольку кишечник не обладает такими же удерживающими мочу свойствами, как уротелиальные клетки. Одним из решений может быть использование выращенных в лаборатории уротелиальных клеток для выстилки части кишечника."

В долгосрочной перспективе есть надежда, что совместные исследования, объединяющие работу профессора Саутгейта с исследованиями биоматериалов в университетах Дарема и Лидса, могут означать, что сконструированная ткань мочевого пузыря готова к трансплантации.

Профессор Саутгейт, директор отделения молекулярного канцерогенеза Джека Берча на факультете биологии Йоркского университета, сказал: "Наша самая захватывающая работа, которая продвигается вперед, – это разработка природных и синтетических биоматериалов, которые можно комбинировать с регенерирующими уротелиальными клетками. Это может привести к образованию жизнеспособной ткани мочевого пузыря для трансплантации пациентам, которым требуется замена мочевого пузыря."

Исследование York подчеркивает важность фундаментальных биологических исследований для поддержки достижений медицины. Профессор Найджел Браун, директор по науке и технологиям BBSRC, прокомментировал: "Фундаментальные биологические исследования составляют основу многих достижений медицины, которые мы имеем сегодня и надеемся на будущее. Нам нужно твердое понимание того, как наши тела работают и поддерживают себя, прежде чем мы сможем понять, что идет не так, когда они заболевают, и как можно лечить это заболевание."

Источник: Исследовательский совет биотехнологии и биологических наук