Uzgojen funkcionalan timus iz stanica vezivnog tkiva

Glavni cilj regenerativne medicine jeste uzgojiti funkcionalne organe koje će se moći transplantirati. Nedavno su austrijski znanstvenici uspjeli uzgojiti minijaturni mozak veličine graška, organ razvijen kao kod 9 sedmica starog fetusa. Međutim, kako je mozak najsloženija struktura u organizmu, za sada je nemoguće uzgojiti dijelove ovog tkiva koje bi bilo moguće koristiti u terapiji.

Također, brojne studije su pokazale mogućnost proizvodnje definiranih stanica određenog tkiva in vitro, odnosno van organizma, ali nije bilo izvještaja o dobivanju potpunog organa.

Ipak, to je pošlo za rukom timu Centra za medicinska istraživanja Univeziteta Edinburg. Oni su iz grupe embrionalnih stanica dobili kompletan timus, nakon što su te stanice ubrizgane u miša. Rad je primljen u decembru 2013, a objavljen 24.avgusta 2014 u časopisu Nature Cell Biology.

Timus predstavlja važan organ imunog sistema jer proizvodi stanice imunog odgovora-različite tipove T-limfocita, koji se još nazivaju i T stanice, a čija je funkcija da se bore protiv infekcije. Ako zamislimo da su T-limfociti armija, timus možemo predstaviti kao komandni centar. Timus je smješten u grudnom košu, a organ je, osim zbog svoje funkcije, zanimljiv i zbog toga što atrofira nakon puberteta.

Znanstvenici  su uzeli uzorke stanice vezivnog tkiva iz embrija miša, zatim te stanice genetički reprogamirali, tako da su pojačali ekspresiju gena FOXN1, zaduženog za sintezu proteina koji je neophodan u formiranju stanica timusa. Ovako reprogramirane stanice vezivnog tkiva su pomiješali sa drugim stanicama koje su bile neophodne za izgradnju tkiva timusa te je ova mješavina stanica ubrizgana u miša. Ta gomila stanica je zatim izrasla u potpuno funkcionalni organ koji je proizvodio T limfocite. Ovo je bilo moguće jer je timus mnogo jednostavniji organ nego, primjerice, mozak.

Fibroblasti i timus, Image courtesy of Clare Blackburn and Jen Middleton, University of Edinburgh

Bitno je napomenuti da su znanstvenici ovaj put uspjeli „preskočiti“ nešto što bismo mogli nazvati „nulto“ stanje matičnih stanica jer su koristili stanice koje su se već diferencirale u fibroblaste, odnosno, stanice vezivnog tkiva.Taj podatak je zanimljiviji utoliko prije što se epitelno tkivo, poput onog koje čini timus i vezivno tkivo, razvijaju iz sasvim različitih embrionalnih listića, odnosno, između tih stanica ne postoje jake embrionalne veze.

Ova metoda je testirana samo na miševima, ali se znanstvenici nadaju da će za nekih 10-tak godina biti moguće transplantirati organ ljudima sa oslabljenim imunim sistemom. Također, ovo otkriće možda nudi rješenja za DiGeorgeov sindrom, nasljednu bolest čije je uzrok mutacija na kromosomu 22, a koja se manifestira nedostatkom ili hipolplazijom timusa i praćena je nizom teških simptoma, od imunodeficijencije, do kognitivnih problema. Procjenjuje se da ovaj poremećaj zahvata jedno od 2000 ili jedno od 4000 novorođene djece.