Инженеры Массачусетского технологического института создали микрофизиологическую модель печени, которая позволяет изучать заболевания органа на человеческих клетках без экспериментов на животных. Система воспроизводит структуру печени целиком — с кровеносными сосудами, иммунными клетками и характерными для болезни метаболическими изменениями.
Разработка особенно важна для исследований стеатотической болезни печени, связанной с метаболической дисфункцией, или MASLD. В США этим заболеванием страдают более 100 млн человек. Оно начинается с накопления жира в печени и может перейти в воспаление, фиброз и тяжелые формы поражения органа.
В журнале Nature Communications исследователи показали, что модель воспроизводит ключевые признаки ранних стадий болезни — жировые отложения, инсулинорезистентность, изменения проницаемости сосудов и приток иммунных клеток. Ткань реагирует на избыток глюкозы, жирных кислот и инсулина так же, как настоящая печень человека.
Главным техническим достижением стало формирование внутри модели плотной сети микрососудов. По ним циркулируют моноциты — иммунные клетки, которые участвуют в воспалении и восстановлении тканей. За сутки часть моноцитов выходит из сосудов и проникает в ткань, как это происходит в печени на ранних стадиях заболевания.
Новая система развивает более раннюю платформу LiverChip, созданную в лаборатории Линды Гриффит. Этот чип давно используют фармацевтические компании для оценки токсичности лекарств. В журнале Communications Biology с его помощью исследовали действие ресметирома — одного из немногих препаратов, одобренных для лечения метаболического стеатогепатита. Оказалось, что препарат не только снижает уровень жира, но и может усиливать воспалительные сигналы в ткани печени. Это помогает объяснить, почему он эффективен лишь примерно у 30% пациентов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые Сеченовского университета разработали «печень-на-чипе» — лабораторную модель для оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов.
