“Tiến bộ của chúng tôi trong việc tạo ra các loại organoids thận mới cung cấp các công cụ mạnh mẽ để không chỉ hiểu sự phát triển và bệnh tật mà còn tìm ra các phương pháp điều trị mới và cách tiếp cận tái tạo cho bệnh nhân,” Li, tác giả tương ứng của nghiên cứu và là một trợ lý giáo sư y khoa, và về thân sinh học tế bào và y học tái tạo.

Tạo các khối xây dựng

Các tác giả đầu tiên của nghiên cứu, nghiên cứu sinh Zipeng Zeng và postdoc Biao Huang, và nhóm nghiên cứu bắt đầu với một quần thể của những gì được gọi là tế bào tiền thân chồi niệu quản, hoặc UPC, đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển sớm của thận. Sử dụng chuột đầu tiên và sau đó là UPC của con người, các nhà khoa học đã có thể phát triển các phân tử cocktail có tác dụng khuyến khích các tế bào hình thành các chất hữu cơ giống như chồi urê - các ống phân nhánh cuối cùng tạo ra hệ thống ống góp. Các nhà khoa học cũng đã thành công trong việc tìm ra một loại cocktail khác để khiến các tế bào gốc của con người phát triển thành các chất hữu cơ chồi niệu quản.

Một loại cocktail phân tử bổ sung đã đẩy các organoids chồi niệu quản - được phát triển từ UPC của chuột hoặc tế bào gốc của con người - phát triển một cách đáng tin cậy thành các organoids ống góp phức tạp và trưởng thành hơn.

Các organoids chồi niệu quản của người và chuột cũng có thể được biến đổi gen để chứa các đột biến gây bệnh cho bệnh nhân, cung cấp các mô hình tốt hơn để hiểu các vấn đề về thận, cũng như để sàng lọc các loại thuốc điều trị tiềm năng. Ví dụ, các nhà khoa học đã loại bỏ một gen để tạo ra một mô hình organoid về các dị tật bẩm sinh của thận và đường tiết niệu, được gọi là CAKUT.

Ngoài việc đóng vai trò là mô hình bệnh tật, các organoids nụ niệu quản cũng có thể được chứng minh là một thành phần thiết yếu trong công thức chế tạo thận tổng hợp. Để khám phá khả năng này, các nhà khoa học đã kết hợp các organoids chồi niệu quản chuột với quần thể tế bào chuột thứ hai: các tế bào tiền thân hình thành nephron, là đơn vị lọc của thận. Sau khi cắm đầu của một chồi niệu quản được trồng trong phòng thí nghiệm vào một cụm NPC, nhóm nghiên cứu đã quan sát sự phát triển của một mạng lưới rộng lớn các ống phân nhánh gợi nhớ đến hệ thống ống góp, được hợp nhất với các nephron thô sơ.

Li cho biết: “Quả thận chuột được thiết kế kỹ thuật của chúng tôi đã thiết lập một kết nối giữa nephron và ống góp - một cột mốc quan trọng để xây dựng một cơ quan chức năng trong tương lai.

Nguồn câu chuyện:

Vật liệu được cung cấp bởi Trường Y khoa Keck của USC. Bản gốc do Cristy Lytal viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa theo kiểu và độ dài.

Tham khảo nhật ký:

1. Zipeng Zeng, Biao Huang, Riana K. Parvez, Yidan Li, Jyunhao Chen, Ariel C. Vonk, Matthew E. Thornton, Tadrushi Patel, Elisabeth A. Rutledge, Albert D. Kim, Jingying Yu, Brendan H. Grubbs, Jill A McMahon, Nuria M. Pastor-Soler, Kenneth R. Hallows, Andrew P. McMahon, Zhongwei Li. Tạo ra các organoids có hoa văn ở thận giúp tái tổng hợp hệ thống ống góp của thận trưởng thành từ các cơ quan sinh dục chồi niệu quản có thể mở rộng. Nature Communications, Năm 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23911-5