Crecimiento de organelles

El biólogo Dr. Doping cuenta sobre culturas llanas y tridimensionales, métodos de crear órganos artificiales y problemas de la imprenta Bio.

El gran logro del principio de XX siglo consistía en que la gente aprendió a cultivar las células del cuerpo humano, el organismo es un mamífero. Para esto, usaron un plato petri, es decir las superficies planas donde las células sembradas. En general, el principio es la cultivación ocurrió hasta en la gota colgante, sin la superficie, hay una gota colgada y esta reducción a algo no adjuntado, unas células flotantes separadas. Entonces la tecnología se ha hecho refinada, y aprendimos cómo cultivar las células en la superficie de modo que se haya hecho conveniente mirarlos bajo un microscopio, observe lo que pasa. Y, por supuesto, toda la biología celular y la genética enormemente desarrollaron tener en cuenta el hecho que éramos capaces de cultivar las células en nuestro cuerpo fuera del cuerpo durante muy largo tiempo, cultivándolos en platos.

Pero, como siempre, alcanzamos algunos límites cuando la taza está llena, decimos: nos debemos mover en algún sitio adelante, porque ya no tenemos bastante. Del mismo modo, la humanidad ahora ya no es bastante que la propagación de dos dimensiones de células en la taza porque somos tridimensionales, no somos llanos, como el untado en el asfalto, existimos tridimensionalmente. ¿Cómo hay una comunidad de células en tres dimensiones? Todos nuestros cuerpos tridimensionales, también. Es decir con el desarrollo de investigadores de la tecnología una oportunidad de estudiar la cultura no es la cultura llana y tridimensional, o, como los llamaron ahora, organelles.

Una tendencia similar apareció completamente recientemente, sólo en el pasado, probablemente 3-5 años. Está claro que el deseo siempre ha sido coleccionar algún cuerpo del bulto con la ayuda de algo, pero debemos entender que nadie se reúne en el curso del desarrollo individual, la formación del cuerpo del exterior - todo esto viene del interior, las propias células se colocan. Y aquellos que no han guardado al lugar correcto, que no estaban en la vecindad correcta, realmente mueren sin encontrar una mano amiga de una célula vecina. Aquí la tarea es sólo la parte de enfrente: tenemos que coleccionar una variedad de células, de modo que fueran amigos el uno del otro y sigan creciendo adelante. Esto se puede hacer, no todos los tipos de células y culturas. Pero en los últimos tiempos era realmente mucho progreso en la cultivación artificial de organelles.

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El primer gran trabajo se publicó en 2013, cuando los investigadores austríacos se cultivaron organelle, que llamaron cerebellar organelles. Trabajaron con células madre y, como muchos, los cultivaron en la taza, en un avión, en la cultura, pero entonces decidieron separar de la superficie y moverse a la flotación en la cultura de suspensión, las células no se adjuntan. En el pedido no adjuntado, los ponen en un bioreactor con el liante, que guardó su variado y no permitió adjuntar. Éstos el cultivo celular tomó una forma esférica, pequeñas esferas se formaron, y luego, sorprendentemente, comenzaron a aumentar cada vez más en la talla. Resultó que en el ambiente bioreactor donde cultivamos activamente el tejido alrededor del cambio del medio de cultivo, así proporcionando el oxígeno y la nutrición, éstos que cultivan la formación de la célula, sensación de la célula bien, los procesos correctos están en ellos.

Los científicos han estudiado y han usado en sus experimentos, células madre embrionarias. Las células madre embrionarias durante la diferenciación neuronal de neuronas en la dirección, por supuesto, tienen la formación potencial del cerebro. ¿Y de qué cuidaron un rato? Cuando nos damos la oportunidad de cultivar la cultura neuronal en el espacio tridimensional y nos proveemos de nutrientes que han recibido, - éste era cerebellar primordia. Cuando aprendieron la cultura y comenzaron a analizarlos con la ayuda de las llamadas secciones - la reducción en secciones muy delgadas bajo un microscopio comenzó a mirarlo como la estructura histologically, es decir las células allí son, - resultó que esto es realmente similar a cómo el en el cerebelo. Después de esto, tomaron las proteínas del marcador ya especiales y con su ayuda, estas secciones eran manchadas, y resultó que realmente levantaron la estructura del cerebelo: allí las células sólo colocadas, como capas, formaron la misma comunidad de células.

Sorprendentemente, resultó que esto es el cuerpo humano - y usaron células madre sólo embrionarias y programaron de nuevo células humanas - para generar un fragmento del cuerpo humano.

Otro grupo de científicos de Inglaterra más tarde recibió organelles similar, pero lo que miraron, poco cambio de las condiciones de la cultura, - da vuelta ahí era la corteza organoid. Es decir podemos cultivar algunos pequeños cuerpos (los llamaron - organelles) que repetirá la estructura de órganos individuales, así dándonos la oportunidad de estudiar más detalladamente algunos procesos, algo para modelar. Generalmente, la cosa más notable en estos organelles - esto es probablemente el modelado, la capacidad de modelar algo humano, pero sin la intervención humana.

Otro organelles similar era la tripa. Otra vez, como células madre, pluripotent células madre se tomaron, los científicos de cierto modo de influir en ellos por medio de ciertos factores de crecimiento, y luego crecer a cierta etapa realizaron que en la taza y en el bioreactor no son muy bien crezca: ellos se hace muy grande. Y luego decidieron ir a una broma: son los principios de organelles trasplantado en un ratón y el ratón se desarrolló adelante. Y en el lugar donde el trasplantado estos gérmenes realmente desarrollaron intestinos - con criptas, con todas las células necesarias etcétera.

Además, cuando el intestino humano, que evolucionó en el ratón, infectado por píloros de Helicobacter, resultó ser infectado y cómo mostraría todos los signos de la enfermedad de la úlcera péptica. Así, resultó que somos por una parte, han comenzado a crear algo fuera del cuerpo humano, en la taza en el laboratorio, entonces, a fin de obtener un modelo más adecuado movido esto al animal, pero en este caso completamente se imita lo que pasa en el cuerpo humano. Es decir estos organelles proporcionan hoy una oportunidad enorme de usarlo principalmente para el desarrollo de nuevas tecnologías para encontrar nuevas medicinas para la simulación de varias enfermedades. Esto es verdad no sólo en el espacio de conocimientos científicos en cuanto a lo que usamos conocimientos científicos para el desarrollo de una tecnología específica de este cuerpo.
Una manera de crear unos cuerpos que imprimen bio. Está ahora en la forma rudimentaria, porque las impresoras bien se establecen ya, pero hasta ahora para la imprenta bio carece de la tinta bio quien se comportaría del mismo modo que se comporta el programa y el tejido conjuntivo del cuerpo durante el desarrollo, al primer, cada célula se aisló, y luego, cuando imprimimos el cuerpo, formamos un cuerpo de células que se relacionan el uno con el otro.

Pero vaya y el otro camino: no use biopechat y biosborku. Y tenemos bastante en su laboratorio con éxito usan tal biosborku. Por ejemplo, conseguimos unas células endoteliales vasculares separadas, que pasa la sangre por separado obtienen células del hígado y stromal los fibroblasts obtienen por separado. Todo lo que conseguimos de células madre pluripotent inducidas, es decir genéticamente pertenece a un paciente solo. Entonces nos mezclamos en ciertas condiciones de células endoteliales vasculares, las células del hígado y las células fibroblast en la célula stromal - tienen estructuras esféricas se forman, que representan el hígado del embrión, pequeño fragmento, como si la célula.

Si tomamos muchos cientos de esto somos fáciles a ensamblar, añádalos juntos y se comunican el uno con el otro - que es ahora, sólo tratamos con - hemos recibido ya un hígado grande. Pero construirá un camino artificial, no como organelle cerebral, creado por el programa interno de células, no como bioprinting cuando enjaulemos en algún sitio a la fuerza el empujón. Cuando tenemos tres poblaciones de la célula, forman una estructura similar a esto que existe en el hígado. Probablemente, son hoy los ejemplos más asombrosos de la existencia y desarrollo de organelles artificiales que están allí.