Vedci v laboratóriuru pestujú „mini-črevá“ na štúdium Crohnovej choroby

Vedci v laboratóriu vypestovali „mini-črevá“, aby pomohli pochopiť Crohnovu chorobu, a objavili zmeny DNA, ktoré môžu v tomto stave zohrávať dôležitú úlohu. Pomocou mini-črev vedci zistili, že prepínače, ktoré modifikujú DNA v črevných bunkách, hrajú dôležitú úlohu pri tomto ochorení

Vedci z University of Cambridge tvrdia, že tieto mini orgány – známe aj ako organoidy – by sa mohli v budúcnosti použiť na zistenie, aká liečba je najlepšia pre jednotlivých pacientov, čo by umožnilo presnejšie a personalizované liečby.

Crohnova choroba je autoimunitné záaplové ochorenie čriev, pričom v jednom zo štyroch prípadov sa prejaví pred dosiahnutím veku 18 rokov. Ide o formu zápalového ochorenia čriev (IBD) a môže postihnúť akékoľvek miesto v tráviacom trakte - od úst až po konečník.

Symptómy môžu mať veľký vplyv na kvalitu života a zahŕňajú bolesť žalúdka, hnačku, chudnutie a únavu. Môžu tiež viesť k rozsiahlym chirurgickým zákrokom a častým pobytom v nemocnici. Na udržiavanie zápalu pod kontrolou sú často potrebné bilogické lieky, ktoré majú mnohé nežiaduce účinky na celkovú imunitu. 

Matthias Zilbauer, profesor pediatrickej gastroenterológie na University of Cambridge a Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust (CUH), povedal: „Počet prípadov Crohnovej choroby a IBD celosvetovo dramaticky stúpa, najmä medzi mladšími deťmi, ale napriek desaťročiam výskumu nikto nevie, čo to spôsobuje."

Dodal: „Organoidy, ktoré sme vytvorili, pochádzajú predovšetkým z detí a dospievajúcich. V podstate nám dali kúsky svojich čriev, aby pomohli pri našom výskume."

Miničrevá ako tester na lieky

Arthurovi Hattovi (11) diagnostikovali Crohnovu chorobu vo veku deviatich rokov, no podľa jeho matky Sian Hattovej sa u neho prejavovali symptómy už od útleho veku. Arthur je jedným z detí, ktoré sa zúčastnili na štúdii Translačný výskum intestinálnej fyziológie a patológie (TRIPP) na univerzite v Cambridge. Daroval niektoré bunky zo svojho čreva, ktoré profesor Zilbauer a kolegovia teraz používajú na pestovanie „mini-čriev“, aby lepšie porozumeli Crohnovej chorobe.

Povedal: „Myslím si, že je celkom fajn byť súčasťou štúdie. Je pekné vedieť, že sa snažia získať viac informácií o Crohnovej chorobe." Ostatným deťom, ktorým diagnostikovali Crohnovu chorobu, Arthur odkázal: „Sú zlé dni a sú dobré dni, ale nakoniec nájdu ten správny liek. Niekedy to môže trvať naozaj dlho, ale nakoniec ho nájdu."

Pomocou mini-črev výskumníci tiež zistili, že prepínače, ktoré menia DNA v črevných bunkách, hrajú dôležitú úlohu pri ochorení a spôsobe, akým sa prejavuje u pacientov. Tieto spínače sú pripojené k DNA a zapínajú a vypínajú gény – alebo menia ich aktivitu na vyššiu či nižšiu. Samotnú DNA zanechávajú nedotknutú, ale menia spôsob fungovania bunky.

Štúdia zistila, že tieto zmeny u pacientov s Crohnovou chorobou súvisia so závažnosťou ochorenia.

Profesor Zilbauer, výskumník z Inštitútu kmeňových buniek na Univerzite v Cambridge, povedal: "Priebeh ochorenia každého pacienta je iný a tieto zmeny pomáhajú vysvetliť prečo je to tak. Nie každý organoid mal rovnaké zmeny."

V novom výskume, publikovanom v Gut, vedci použili bunky zo zapálených čriev, ktoré darovalo 160 ľudí, najmä pacientov a dospievajúcich, ale aj zdravých ľudí, na pestovanie viac ako 300 mini-črev. Vedci tvrdia, že mini-črevá otvárajú možnosť prispôsobenia liečby jednotlivým pacientom.

Spoluautor Dr Robert Heuschkel, konzultant detského gastroenterológa a vedúci služby Pediatric IBD Service, povedal: „V budúcnosti by to malo byť tak, že odoberiete bunky konkrétnemu pacientovi, vypestujete jeho organoid, testujete rôzne lieky a poviete: "Dobre, toto je liek, ktorý na túto osobu funguje."

Štúdia tiež zistila, že zmeny DNA boli stabilné, čo môže vysvetľovať, prečo aj po liečbe, keď sa zdá, že pacient je vyliečený, sa jeho zápal môže po niekoľkých mesiacoch vrátiť – lieky liečia symptómy, nie základnú príčinu.

V budúcnosti by zistenia mohli pomôcť pacientom, ako je Arthur, rýchlejšie sa dostať k účinnej liečbe.

Výskum bol z veľkej časti podporovaný Radou pre lekársky výskum a bol podporený aj spoluprácou s Milner Therapeutics Institute, University of Cambridge.