Ученые разработали систему моделирования для лечения аутосомно-рецессивной поликистозной болезни почек

Органоиды - выращенные в лаборатории клетки или ткани, напоминающие органы, - служат новым инструментом для моделирования заболеваний, но исследователи часто испытывают трудности с воспроизведением биофизических условий, в которых органы функционируют в организме.

Это особенно актуально при моделировании человеческих заболеваний, требующих стимулов от микросреды клеток.

Исследовательская группа из Массачусетской больницы общего профиля, Бригхэмской и женской больницы, Института Wyss и их коллеги недавно объединили органоиды с технологией «орган-на-чипе», чтобы воспроизвести уникальный процесс заболевания, лежащий в основе аутосомно-рецессивной поликистозной болезни почек.

В недавнем исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Science Advances, группа под руководством докторов медицины Кена Хирацуки и Рюдзи Моризане сообщила об использовании новой системы моделирования для определения двух потенциальных терапевтических средств для лечения аутосомно-рецессивной поликистозной болезни почек, которое в настоящее время не имеет официально одобренного лечения.

Аутосомно-рецессивная поликистозная болезнь почек - это заболевание, характеризующееся образованием кист в почках, что приводит к увеличению органов и прогрессирующей потере функции почек. Смертность при этом заболевании в младенческом возрасте достигает 30%. 41% выживших пациентов нуждаются в пересадке почки к 11 годам.

Возбудителем заболевания является ген PKHD1.

Исследователи смогли культивировать мутировавшие клетки PKHD1 в лаборатории. Однако моделирование заболевания в статичном трехмерном органоиде не дает результатов, поскольку оно вызывается мутацией на поверхности клеток, которая стимулируется потоком мочи.

Чтобы преодолеть эту проблему, команда использовала 3D-принтер для создания перфузионного чипа, который моделирует микросреду клеток внутри почки и позволяет жидкости протекать через органоиды.

Таким образом, команда определила две механочувствительные молекулы (FOS и RAC1), которые являются потенциальными терапевтическими мишенями при данном заболевании.

Команда также протестировала два препарата (R-Naproxen и R-Ketorolact), которые ингибируют RAC-1, и один новый препарат, ингибирующий FOS (T-5224), которые, как было показано, оказывают терапевтический эффект в этих моделях.

Теперь потребуются клинические испытания для изучения этих терапевтических средств у пациентов с аутосомно-рецессивной поликистозной болезни почек.