Чтобы наблюдать за работой печени, учёные пересадили мыши кусочек печени человека, заключённый в специальный полимерный футляр. Фрагмент функционировал так же, как в нашем организме, при этом гелевый чехол защищал его от атак иммунной системы животного.

Разработка новых лекарств рано или поздно упирается в вопрос о возможной токсичности препарата для человеческого организма. Предсказать заранее, чисто теоретически, как будет вести себя вещество в нашем организме, невозможно, поэтому одной из последних стадий в создании лекарств является испытание их на животных, в частности на мышах. Но и в этом случае не всё проходит гладко: печень — главный орган, ответственный за переработку всевозможной «химии» в нашем организме, — функционирует у человека и у мышей всё-таки по-разному, и если одно соединение у грызуна распадётся в печени на безопасные вещества, то у нас картина может быть совершенно иной.

Рис. 1. Основные клетки печени — гепатоциты (фото Eye of Science).

Группе исследователей из Массачусетского технологического института (США) удалось создать такую мышь, печень которой частично работала «по-человечески». Учёные сделали клеточный коктейль: смешали гепатоциты и клетки эндотелия печени человека с мышиными фибробластами. Клетки эндотелия и фибробласты являются «службой поддержки» для гепатоцитов, занятых детоксикацией и обработкой различных соединений, попадающих в наш организм. Полученную смесь поместили в планшет толщиной с контактную линзу, сделанный из особого геля. Образовавшийся 20-миллиметровый кусочек «печени» был подсажен в печень мышам.

Как пишут учёные в статье, опубликованной в журнале PNAS, пересаженный фрагмент подключился к кровеносной системе животного, поэтому между кровью и человеческой «печенью» происходил взаимообмен белками и химическими соединениями — и такие соединения метаболизировались вполне «по-человечески». (Мышиная печень, разумеется, продолжала функционировать, но учёные нашли способ, как отличить деятельность органа грызуна от работы пересаженного кусочка.)

Это не первая попытка создать гибридную печень, которая, находясь в организме животного, работала бы, как у человека. Ранее мышам пробовали просто пересаживать человеческие гепатоциты, но этот метод слишком долог и непредсказуем: клетки человека быстро «ломались» в неродственном окружении, не в последнюю очередь — из-за деятельности мышиной иммунной системы, которая отторгала чужаков. Чтобы клетки успешно прижились, нужно было создать мышь с серьёзно подавленным иммунитетом. Кроме того, на получение животного с химерной печенью уходили месяцы.

Новая технология, напротив, позволяет иметь в день до 50 мышей с печёночными «вставками». А полимерный футляр, в который заключены гепатоциты человека, не подпускает к ним иммунные клетки, поэтому фрагмент функционирует неделями даже у мышей с нормальным иммунитетом.

Изобретение должно помочь как при разработке новых лекарств, так и в изучении болезней вроде гепатита С, деятельность которого в организме до сих пор во многом является загадкой. Но в первую очередь учёным предстоит ещё раз перепроверить, можно ли доверять данным, полученным на небольшом пересаженном кусочке. Ведь человеческая печень состоит из куда большего количества клеток, и, возможно, за счёт этого её работа может отличаться от функционирования полумиллиона гепатоцитов, заключённых в гелевый футляр в печени лабораторной мыши.