Organoidi iz matičnih stanica koji nabubre od suza mogli bi rasvijetliti biologiju plača i bolesti suhog oka, sugerira studija objavljena u časopisu Cell Stem Cell. Iako regenerativne terapije korištenjem ljudskih organoida suznih žlijezda neće biti dostupne uskoro, istraživači su pokazali da se organoidi mogu presaditi, integrirati i proizvesti suze nakon transplantacije u suzne žlijezde miša.

Autoimune bolesti

"Nadamo se da će znanstvenici našim modelom identificirati nove mogućnosti liječenja pacijenata s poremećajima suznih žlijezda testiranjem novih lijekova na pacijentovim organoidima ili širenjem zdravih stanica i - jednog dana - transplantacijom", kaže viši autor studije Hans Clevers s Instituta Hubrecht.

Suzna žlijezda izlučuje vodeni sloj suznog filma i neophodna je za podmazivanje i zaštitu oka. Disfunkcija u stvaranju ili lučenju suza može dovesti do bolesti suhog oka ili Sjögrenovog sindroma, slabo razumljive autoimune bolesti koja uzrokuje suhoću očiju i suha usta. Trenutno mogućnosti liječenja za pacijente s poremećajima suzne žlijezde uključuju kapi za oči, čepiće za suzne kanale i kirurški zahvat.

Procjenjuje da najmanje 5% odrasle populacije pati zbog suhoće očiju, najčešće povezane s nemogućnošću suznih žlijezda da stvaraju suze. Mogućnosti liječenja ograničene zbog neistražene biologije ovog fenomena, ali i nedostatka pouzdanog, dugoročnog in vitro modela za proučavanje suznih žlijezda.

Napuhuju se poput balona

Koristeći se poznatim protokolima za druge organe, istraživači su generirali 3D mišje i ljudske organoide iz matičnih stanica. Organoidi bi se s vremenom razvili usvajajući oponašali strukturne, transkripcijske i funkcionalne značajke epitela suzne žlijezde, tkiva koje izlučuje većinu suzne tekućine. Organoidi su se napuhali poput balona nakon što su bili izloženi noradrenalinu, neurotransmiteru koji pokreće lučenje suza.

"Izazov je bio natjerati organoide da zaplaču, jer to je obilježje suznih žlijezda", kaže Marie Bannier-Hélaouët s Instituta Hubrecht. "Morali smo izmijeniti koktel u kojem se uzgajaju organoidi kako bi postali zrele stanice u suznim žlijezdama, sposobne zaplakati."

Istraživači su iskoristili mišje organoide kako bi istražili ulogu gena Pax6 u odraslim suznim žlijezdama i otkrili kronični nedostatak ovog gena  u očnom tkivu pacijenata koji boluju od Sjögrenovog sindroma.

Obećavajući rezultati transplantacije 

Kako bi testirali potencijal organoida za regenerativnu medicinu, istraživači su transplantirali ljudske organoidne stanice u suzne žlijezde miša. Dva tjedna kasnije, ljudske su organoidne stanice stvorile kanaličaste strukture koje su u suznoj žlijezdi ostale najmanje dva mjeseca.

Činilo se da se ugrađeni organoidi samoorganiziraju, a neke stanice su se umnožavale i do dva mjeseca nakon transplantacije. Štoviše, istraživači su otkrili suzne proteine unutar kanala koji tvore transplantirane stanice.

Korisni učinci transplantacije organoida tek treba potvrditi na miševima. Buduće studije usredotočit će se i na modeliranje Sjögrenovog sindroma uključivanjem imunoloških stanica u organoide. 

"Organoidi koji potječu od pacijenata otvaraju nove mogućnosti proučavanja bolesti suznih žlijezda", kaže Clevers. "Ali pred nama je dug put do regenerativnih terapija."