Japonský objev mění medicínu: Blokování imunity umožní pěstovat lidské orgány ve zvířatech

Vědci z Tokijského institutu vědy v Japonsku ve spolupráci se Stanfordovou univerzitou objevili dosud neznámý imunitní mechanismus nazvaný „xenofagocytóza“, který brání úspěšnému pěstování orgánů mezi různými druhy.

Vědci z Tokijského institutu vědy v Japonsku ve spolupráci se Stanfordovou univerzitou objevili dosud neznámý imunitní mechanismus nazvaný „xenofagocytóza“, který brání úspěšnému pěstování orgánů mezi různými druhy. Tento objev otevírá nové možnosti, jak překonat tuto bariéru a přiblížit se k produkci transplantovatelných lidských orgánů ve zvířatech.

Nedostatek dárcovských orgánů je jedním z největších problémů transplantační medicíny, kvůli kterému mnoho pacientů čeká na život zachraňující zákroky. Jednou z nadějných strategií je komplementace blastocysty, technika využívající kmenové buňky k pěstování orgánů uvnitř embryí jiného druhu. Ačkoli se tento přístup ukázal jako úspěšný u experimentálních zvířat, jeho účinnost byla dosud omezena, protože většina dárcovských buněk nepřežila raný embryonální vývoj.

Výzkumný tým pod vedením profesora Hiromitsu Nakauchiho z Tokijského institutu vědy zkoumal mechanismus rychlé eliminace dárcovských buněk během komplementace blastocysty. Zjistili, že rané makrofágy v embryích aktivně pohlcují živé dárcovské buňky. Profesor Nakauchi vysvětluje, že xenofagocytóza popisuje, jak embryonální makrofágy eliminují živé dárcovské buňky z jiného druhu. Blokováním tohoto procesu se vědci snažili zlepšit přežití dárcovských buněk.

Tým studoval chimérická myší-krysí embrya, do kterých byly injikovány krysí kmenové buňky (dárcovské buňky) do myší embryí. Zjistili, že když jsou dárcovské buňky umístěny do cizího embryonálního prostředí, zažívají buněčný stres, který způsobí, že se na povrchu buňky objeví fosfatidylserin – signál „sněz mě“. Tento signál je normálně skryt uvnitř buněčné membrány. Když je exponován, primitivní makrofágy rozpoznají tento signál prostřednictvím receptoru Axl, což je vede k pohlcení jinak zdravých dárcovských buněk ještě předtím, než se vytvoří adaptivní imunitní systém.

Po odhalení tohoto mechanismu vědci vyvinuli tři doplňkové strategie k překonání této bariéry. Zaprvé, snížili schopnost hostitele eliminovat dárcovské buňky genetickým vyčerpáním hostitelských makrofágů nebo narušením receptoru Axl, které jsou oba zapojeny do xenofagocytózy. Zadruhé, upravili dárcovské buňky tak, aby exprimovaly CD47, signál „nesněz mě“, který pomáhá buňkám vyhnout se útoku hostitelských makrofágů. Zatřetí, zvýšili aktivitu ATP11C, proteinu, který zabraňuje objevení fosfatidylserinu na povrchu buňky, čímž snižuje signály, které spouštějí pohlcování dárcovských buněk makrofágy. Díky této strategii výrazně zlepšili přežití dárcovských buněk a pěstování krysího pankreatu v myší, což představuje významný krok k budoucímu pěstování lidských orgánů ve zvířatech pro transplantační účely.