Các nhà nghiên cứu đã sửa đổi mô cơ quan hiện có để tạo ra đại tràng ba chiều thu nhỏ với các tế bào miễn dịch, giúp phát triển các phương pháp điều trị cá nhân cho các bệnh liên quan đến đại tràng như bệnh viêm ruột và ung thư.
Nghiên cứu về các cơ quan khỏe mạnh và tình trạng bệnh của chúng là rất quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về cả hai và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả mới. Các cơ quan ba chiều thu nhỏ hoặc các cơ quan hữu cơ có thể được sử dụng để nghiên cứu cơ chế gây bệnh trong các mô gần giống với cơ quan thật. Tuy nhiên, nhiều mô cơ quan đang thiếu một thành phần quan trọng mà hầu hết các cơ quan đều có: kết nối với hệ thống miễn dịch.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Ung thư Hollins thuộc Đại học Y khoa Nam Carolina, phối hợp với Trung tâm Y tế Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati, đã giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển một cơ quan ruột kết chứa các tế bào miễn dịch.
"Chúng tôi tin rằng mô hình mới này rất quan trọng vì hầu hết các bệnh về đường tiêu hóa đều liên quan đến hệ thống miễn dịch và chứng viêm."
Có nhiều quần thể tế bào miễn dịch hiện diện trong đường tiêu hóa. Hầu hết các bệnh về đường ruột, đặc biệt là bệnh viêm ruột (IBD), đều liên quan đến hệ thống miễn dịch, vì vậy điều quan trọng là phải thu được những tế bào này khi tiến hành nghiên cứu.
Các nhà nghiên cứu đã hướng dẫn quá trình biệt hóa tế bào gốc đa năng của con người (hPSC) để tạo ra mô cơ quan đại tràng của con người. Những tế bào này tự tổ chức thành các lớp tương tự như mô ruột tự nhiên và cùng nhau phát triển nhiều loại tế bào miễn dịch, bao gồm các tế bào giống như nội mô tạo máu tạo ra các đại thực bào chức năng. Đại thực bào là các tế bào miễn dịch chuyên biệt có khả năng cảm nhận và phản ứng với mầm bệnh bên cạnh việc khởi đầu, duy trì và loại bỏ tình trạng viêm. "Điều quan trọng là các tế bào miễn dịch này gần giống với các tế bào trong cơ thể con người và chúng có thể phát hiện vi khuẩn gây bệnh và loại bỏ chúng. Đây là một bước quan trọng cho nghiên cứu nhằm xác định các phương pháp điều trị trong tương lai cho các bệnh đường ruột và các bệnh khác ảnh hưởng đến đường tiêu hóa."
Các nhà nghiên cứu cho biết đại tràng mini của họ gần với đại tràng của con người hơn.
Tiến sĩ Jorge Munera cho biết: "Chúng (các mô cơ quan) không chỉ chứa niêm mạc ruột kết mà còn chứa các tế bào hỗ trợ và thậm chí một số tế bào miễn dịch phát triển cùng với các mô khác của ruột kết. Chúng tôi đã tạo ra một hệ thống cơ quan con người hoàn chỉnh hơn có thể được sử dụng để mô hình hóa tình trạng viêm đại tràng. "
Các nhà nghiên cứu tin rằng với sự phát triển hơn nữa, các cơ quan cơ thể mới của họ có thể được sử dụng để giúp cá nhân hóa các phương pháp điều trị bệnh đại tràng. Ví dụ, những chất hữu cơ này có thể được tạo ra từ máu của bệnh nhân mắc IBD giai đoạn đầu và được sử dụng để kiểm tra xem các phương pháp điều trị có hiệu quả hay không trước khi tiến hành.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí CellStemCell.