Генетическое заболевание поликистоз почек (ПКП) приводит к образованию заполненных жидкостью кист, которые могут нарушать функцию почек и приводить к развитию почечной недостаточности, требующей диализа или трансплантации. В настоящее время лечения поликистоза почек не существует.
Доцент кафедры медицины/нефрологии и преподаватель ISCRM Бенджамин Фридман, доктор медицинских наук, занимается изучением причин поликистоза и тестированием потенциальных средств лечения с использованием органоидной технологии. Хотя команда Б. Фридмана может производить органоиды, полученные из стволовых клеток, пока неясно, как поликистоз приводит к их возникновению.
Б. Фридмана и его коллег интересует, как проявляется заболевание на молекулярном уровне, несмотря на то, что хорошо известно, что генетика играет определенную роль в определении того, разовьется ли у пациента поликистоз почек. В своем исследовании они сосредоточились на том, как влияет на поликистоз почек поток жидкости в почках.
Органоид человеческой почки на чипе — микрофизиологическая система, позволяющая пропускать жидкую комбинацию воды, сахара, аминокислот и других питательных веществ через органоиды, гены которых были отредактированы таким образом, чтобы имитировать поликистоз, — был разработан исследователями для того, чтобы пролить новый свет на влияние потока на поликистозную болезнь.
На чипах исследователи увидели, что клетки, выстилающие стенки кист, возникающих при поликистозе, при растяжении и раздувании были обращены наружу, а их верхушки находились на внешней стороне кист. Такая перевернутая конфигурация (в естественных почках эти клетки были бы обращены внутрь) свидетельствует о том, что кисты растут за счет поглощения жидкости, богатой сахаром, а не за счет ее секреции.
Б. Фридман выделяет два ключевых вывода, сделанных в ходе исследования. Во-первых, это открытие помогает исследователям лучше понять, как кисты развиваются в органоидах. Во-вторых, тот факт, что уровень сахара способствует росту кисты, открывает новые возможности для лечения. Результаты эксперимента имеют большое значение, поскольку класс химических веществ, препятствующих всасыванию сахара почками, перспективен в качестве средства лечения различных заболеваний. Это свидетельствует о том, что такие препараты могут принести пользу больным с поликистозом почек.