Органоиды: создание функциональных органов вне человеческого тела.

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 12 ноября 2021

Органоиды, миниатюрные копии человеческих органов, созданные из стволовых клеток, меняют область медицины, предлагая неинвазивный способ изучения болезней и тестирования методов лечения. Эти крошечные копии органов, хотя и не такие сложные, как настоящие, помогают исследователям глубже понять человеческое тело и развитие болезней, что потенциально может привести к более эффективным и персонализированным методам лечения. Однако по мере развития органоидных технологий возникают новые проблемы, в том числе необходимость принятия правил для защиты генетической конфиденциальности и возможность усугубления неравенства в сфере здравоохранения.

Контекст органоидов

Органоиды, по сути, представляют собой миниатюрные версии органов человека. Это трехмерные скопления ткани, тщательно созданные из стволовых клеток, которые являются сырьем для организма и способны генерировать клетки любого типа. Эти органоиды, хотя и еще не полностью развиты, могут эволюционировать в структуры, которые точно имитируют определенные человеческие органы. 

Этот подвиг стал возможен благодаря использованию врожденных генетических инструкций внутри клеток. Хотя органоиды не обладают полной сложностью настоящих человеческих органов, они предлагают жизнеспособную альтернативу для изучения функциональных органов, не прибегая к инвазивным процедурам или экспериментам на живых людях. Исследователи с оптимизмом смотрят на потенциал органоидов как инструмента для более глубокого понимания человеческого тела и механизмов развития болезней. 

Например, исследование 2022 года, опубликованное в журнале природа продемонстрировали, как органоиды мозга можно использовать для изучения неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Исследователи смогли смоделировать прогрессирование заболевания в органоидах, предоставив ценную информацию о его ранних стадиях. Такого рода исследования подчеркивают потенциал органоидов как мощного инструмента в изучении болезней и открытии лекарств.

Исследование 2023 в Гепатол Коммуна журнал показал, что органоиды печени можно использовать для проверки эффективности лекарств от заболеваний печени, уменьшая зависимость от испытаний на животных. Это не только представляет собой более этичный подход к тестированию на наркотики, но и более точный, поскольку органоиды могут лучше воспроизводить реакцию человека на наркотики.

Разрушительное воздействие

Использование органоидов для изучения редких заболеваний и проведения терапевтических исследований — это тенденция, которая, вероятно, окажет глубокое долгосрочное влияние на область медицины. Например, способность «выращивать» мозговой органоид, имитирующий нейронную активность, как продемонстрировали исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в 2021 году, является значительным достижением. Поскольку технология продолжает совершенствоваться, ожидается, что органоиды смогут имитировать другие сложные органы, такие как сердце. Исследование 2022 года, опубликованное в Границы использовали сердечные органоиды для исследования прогрессирования сердечных заболеваний, что дало новое представление об их основных механизмах.

В персонализированной медицине органоиды могут быть созданы из реальных клеток человека, страдающего редким заболеванием, что позволит врачам изучить точную копию пораженного органа пациента. Однако это также подчеркивает одно из ограничений органоидов: отсутствие единообразной, последовательной среды для их создания. Эта изменчивость может усложнить исследователям сравнение результатов разных исследований. 

Правительствам, возможно, придется рассмотреть этические последствия использования органоидов, особенно тех, которые точно имитируют деятельность человеческого мозга. Кроме того, необходимо будет разработать правила для обеспечения безопасного и этичного использования этой технологии. Тем временем компании могут использовать органоидные технологии для разработки новых лекарств и методов лечения, потенциально открывая новые рынки и источники доходов. Однако им также может потребоваться постоянно решать проблемы создания органоидов, чтобы обеспечить воспроизводимость и надежность своих исследований. 

Значение органоидов

Более широкие последствия органоидов могут включать:

• Подробные исследования органов, в ходе которых исследователи создают группу органоидов для проведения различных лечебных экспериментов. 
• Новые исследования в области лечения лекарств путем приспособления различных клеток внутри органоида к взаимодействию с различными типами химических веществ.
• Клеточная инженерия, где ученые могли заставить органоиды развиваться в другие структуры.
• Значительное сокращение расходов на здравоохранение, поскольку более эффективные и персонализированные методы лечения заболеваний могут сократить продолжительность и стоимость пребывания в больнице.
• Более этичный подход к научным исследованиям и возможные изменения в законодательстве о правах животных.
• Проблемы с конфиденциальностью, поскольку генетическую информацию людей необходимо будет хранить и использовать при создании этих органоидов, требуют новых правил для защиты генетической конфиденциальности.
• Усугубление существующего неравенства в сфере здравоохранения, поскольку доступ к методам лечения, разработанным с использованием этой технологии, может быть ограничен теми, кто может их себе позволить.

Вопросы для рассмотрения

• Как вы думаете, могут ли органоиды в конечном итоге быть достаточно развиты, чтобы стать заменой органов? Почему или почему нет?
• Хотели бы вы получить органоидную трансплантацию?