Нові моделі тканин можуть допомогти вченим у розробці ліків від захворювань печінки

Актуальність проблеми та мета досліджень

Понад 100 мільйонів людей у Сполучених Штатах страждають на стеатозну хворобу печінки, пов'язану з метаболічною дисфункцією (MASLD), яка характеризується накопиченням жиру в печінці. Цей стан може призвести до розвитку більш важких захворювань печінки, що викликають запалення та фіброз. У надії відкрити нові методи лікування цих захворювань печінки інженери MIT розробили новий тип тканинної моделі, яка більш точно імітує будову печінки, включаючи кровоносні судини та імунні клітини.

Можливості нової експериментальної моделі

У своїй публікації дослідники показали, що ця модель може точно відтворювати запалення та метаболічну дисфункцію, які виникають на ранніх стадіях захворювання печінки. Такий підхід може допомогти ідентифікувати та тестувати нові лікарські засоби для лікування цих захворювань. Це дослідження є частиною більш масштабної роботи з використання тканинних моделей, або мікрофізіологічних систем, для вивчення біології печінки людини, яку складно адекватно відтворити на тваринних моделях.

Вивчення реакції печінки на лікарські засоби

В іншій нещодавній статті дослідники використовували попередню версію моделі печінкової тканини для вивчення реакції печінки на ресметиром. Цей препарат застосовується для лікування прогресуючої форми захворювання печінки — метаболічної дисфункції, асоційованої зі стеатогепатитом (MASH), однак він ефективний лише приблизно у 30 % пацієнтів. Команда виявила, що препарат може викликати запальну реакцію в печінковій тканині, що може частково пояснювати відмінності у клінічній відповіді пацієнтів.

«Вже існують моделі тканин, які можуть робити хороші доклінічні прогнози щодо токсичності певних ліків для печінки, але нам дійсно потрібно краще моделювати стани захворювання, адже сьогодні ми прагнемо ідентифікувати терапевтичні мішені та перевіряти їх. Важливо розуміти, чи може певний препарат бути більш корисним на ранній або пізній стадії захворювання», — зазначає Лінда Гріффіт, професорка, а також старша авторка обох досліджень.

Перегляньте запис:

Удосконалення моделей печінкової тканини

Лабораторія Гріффіт працювала з мікрофлюїдним пристроєм, який використовується для вирощування 3D-моделей печінкової тканини з гепатоцитів. Ця платформа широко застосовується для доклінічної оцінки потенційної гепатотоксичності лікарських засобів, оскільки більшість препаратів метаболізуються в печінці. Для нового дослідження модель було модифіковано з метою відтворення змін, характерних для MASLD.

Відтворення патологічних змін

Пацієнти з MASLD з часом можуть розвивати MASH — тяжчу форму захворювання, що супроводжується формуванням фіброзу. Для моделювання цих процесів тканину піддавали впливу підвищених рівнів інсуліну, глюкози та жирних кислот, що призводило до накопичення жиру та розвитку інсулінорезистентності. Подальша обробка ресметиромом, який імітує дію тиреоїдного гормону та стимулює ліполіз, супроводжувалася не лише метаболічними змінами, а й посиленням імунної сигналізації та маркерів запалення. Дослідники припускають, що це може частково пояснювати варіабельність клінічної відповіді на терапію.

Перспективи використання нових моделей

У статті, опублікованій у Nature Communications, представлено новий тип мікросхеми, який дозволяє більш точно відтворити архітектуру людської печінки, зокрема формування мікросудинної мережі та циркуляцію імунних клітин. Це створює умови для тривалого підтримання тканини в культурі та аналізу взаємодії між гепатоцитами, судинними та імунними клітинами. У процесі дозрівання тканини дослідники індукували інсулінорезистентність, спостерігаючи зміни метаболізму глюкози, порушення мікросудинної проникності та активацію запальних процесів із залученням моноцитів і макрофагів. Отримані результати демонструють можливість моделювання ключових імунних і метаболічних механізмів MASLD на основі людських клітин, що відкриває нові перспективи для доклінічних досліджень і розробки таргетних підходів до лікування.

ДЖЕРЕЛО: medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.