Magazín Experiment: Jak se z prasečích jater vypěstují lidská? A může okřehek z rybníků ulevit planetě?

Plzeňští vědci pěstují umělá lidská játra. K výrobě využívají játra prasat, ze kterých odstraňují zvířecí buňky. Do takto vyprázdněného skeletu pak zkoušejí nasadit buňky lidské. V budoucnu by to mohlo pomoct pacientům, u kterých je nutná transplantace, a to bez nutnosti hledat lidského dárce.

Původní zvířecí buňky je třeba odstranit, protože imunitní systém člověka by proti nim bojoval a transplantovaný orgán by nepřijal|foto:Miroslav Jiřík

Buňku po buňce

„Když se podíváte tady do té velké nádoby, vidíte prasečí játra. Celé to je ve sterilním roztoku chloridu sodného. Játra jsou napojená na hadičky,“ ukazuje v laboratoři tkáňového inženýrství plzeňského Biomedicínského centra Vladimíra Moulisová.

Zvířecí orgán napojila na umělé cévy a místo krve teď hadičkami protékají speciální roztoky, které odstraňují prasečí buňky. „Játra promýváme žílou, kterou roztok vtéká dovnitř. Máme napojenou i tepnu, to je tady ta červená spojka, a roztok odtéká ven druhou žílou,“ popisuje.

Roztoku k jejich vyplachování je potřeba opravdu velké množství, a tak vědci sáhli po neobvyklém rezervoáru – využívají vaky určené původně pro pivovary. Vejde se do nich totiž asi 150 litrů tekutiny.

Zvířecí orgán je při decelularizaci napojený na umělé cévy. Místo krve hadičkami protékají speciální roztoky, které odstraňují prasečí buňky|foto:Miroslav Jiřík

Původní zvířecí buňky je třeba odstranit, protože imunitní systém člověka by proti nim bojoval a transplantovaný orgán by nepřijal, vysvětluje Vladimíra Moulisová. Naproti tomu reakce proti samotnému bílkovinovému skeletu je mnohem slabší, a proto je do něj možné vložit lidské buňky.

Proces recelularizace

Prasečí játra teď připomínají spíš laboratorní model než živý orgán. Jsou celá bílá – zůstala z nich jen jemná síť proteinů, která drží tvar tkáně. Do tohoto skeletu budou vědci vkládat lidské buňky. Nejdřív však musí pečlivě zkontrolovat, že žádná část struktury není poškozená.

Z prasečích jater zůstane po decelularizaci jen bílá proteinová struktura|foto:Miroslav Jiřík

„Děláme to s využitím metod umělé inteligence. Využíváme metody neuronových sítí, ale kombinujeme je i s metodami klasického strojového učení tak, abychom získali parametry, které jsou pro člověka dobře uchopitelné,“ vysvětluje Miroslav Jiřík, expert na zpracování obrazu.

„Hodnotíme třeba to, kolik procent této struktury se podařilo v nějaké ploše lalůčku zachovat anebo kolik té struktury zmizelo,“ dodává.

Kdyby vědci hodnocení kvality vzorku vynechali, buňky by se ztratily jako v labyrintu a celý proces recelularizace, kdy se do prasečího skeletu vkládají lidské buňky, by selhal.

Naděje po kouskách

„Játra v současné chvíli nevyužíváme jako celý orgán, to je hudba budoucnosti, ale rozřežeme je na větší a menší kousky a ty kousky následně využíváme pro experimenty,“ doplňuje Vladimíra Moulisová.

Čtěte také

Devítiletý chlapec podstoupil v IKEM vzácnou dvojitou transplantaci jater a ledvin. Dnes žije normální život

A právě tyto experimenty, ať už malého nebo většího rozsahu, posouvají hranice toho, co je v laboratorní přípravě orgánů možné. Přinášejí naději pacientům, pro které by čekání na lidského dárce mohlo být osudové – nový orgán by tak jednou mohl být připravený v laboratoři, přesně podle potřeby těch, kteří ho potřebují.

Proč vědci využili k pěstování umělých lidských jater právě prasečí? A kdy by umělá játra mohla pomoct prvním pacientům? Poslechněte si rozhovor s vedoucím výzkumníků v laboratoři tkáňového inženýrství v Plzni Václavem Liškou v záznamu celého Magazínu Experiment.