Ученые вырастили крохотные слезные железы в чашке Петри и заставили их плакать

Синдром сухого глаза – симптом сразу нескольких заболеваний, включая аутоиммунный синдром Шёгрена. Это довольно болезненное состояние, которое кроме всего прочего повышает риск развития инфекций и воспалений глаз. Для изучения процесса выработки слез специалисты по онтогенетике из Медицинского центра Утрехтского университета (Нидерланды) придумали способ выращивания клеток слезных желез в виде органелл.

Слезные железы расположены над каждым глазным яблоком, и проведение их биопсии – задача непростая: даже если исследователям удается взять образцы для анализа, они, как правило, очень крохотные. Поэтому специалисты из Утрехта пошли другим путем: они создали условия для выращивая клеточных культур из клеток слезных желез человека и мышей, а для стимуляции выработки слезной жидкости подвергли органеллы воздействию нескольких химических веществ, включая норэпинефрин – нейромедиатор, который передает «послания» от нейронов к железам. Поскольку у органелл нет протоков, выработка «слез» заставила их разбухнуть (при наличии протоков образовались бы капли). Когда исследователи пересадили органеллы мышам, клетки смогли сформировать похожие на протоки структуры, которые содержали характерные для слез белки.

Ученые надеются, что «плачущие» органеллы можно будет использовать для изучения работы слезных желез и скрининга препаратов для лечения заболеваний, нарушающих выработку слезной жидкости. С помощью технологии редактирования генома CRISPR исследователи уже выяснили, что важную роль в этом процессе играет ген Pax6 – регулятор развития глаз. Спровоцировав экспрессию этого гена в лапке плодовой мушки, ученые смогли вырастить там настоящий глаз. Органеллы, созданные из клеток человека, однажды смогут стать материалом для выращивания трансплантатов для замены больных или поврежденных слезных желез.

Фото: Marie Bannier-Hélaouët/Hubrecht Institute