Když se poškodí anebo úplně vypnou ledviny, je zle. Jen velmi obtížně se pak navracejí zpátky do provozu. Potíž je v tom, že ledviny filtrují krev a bez takového filtru tělo nefunguje. V takové situaci zbývá už jenom pravidelná dialýza, případně transplantace ledvin. Problémy s ledvinami jsou v našem světě velmi běžné a často bohužel nemívají přijatelné řešení. Výzkum ledvin, například jejich fyziologie či embryonálního vývoje je také vcelku pozadu. Vyhlídky pacientů s problematickými ledvinami nebývají příliš dobré.
Zajímavým průlomem ve studiu ledvin by se teď mohly stát miniledviny, které vypěstovali v laboratoři Juana Carlose Izpisuy Belmonteho ze Salkova institutu biologických studií v kalifornské La Jolle. Vůbec poprvé se jim podařilo z lidských kmenových buněk vytvořit trojrozměrné struktury tkáně ledvin. Podle Belmonteho měly pokusy o přeměnu lidských kmenových buněk na ledvinové buňky zatím jen omezený úspěch. Vědci teď ale vyvinuli jednoduchou a účinnou metodu, která jim umožnila z lidských kmenových buněk a také z indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) vytvořit trojrozměrnou organizovanou strukturu ureterálního pupenu, který se objevuje v ranném zárodečném vývoji ledvin a postupně se přemění v jejich vývodný systém.
Belmonte a spol. působili na lidské kmenové buňky a indukované pluripotentní kmenové buňky růstovými faktory, o nichž je známo, že hrají rozhodující roli v zárodečném vývoji ledvin. Tímto způsobem získali ledvinové buňky za pouhé čtyři dny. Poté vytvořili pozoruhodné chiméry z takto vyrobených lidských ledvinových buněk namíchaných s buňkami myší a nechali je růst jako člověkomyší tkáň. Ukázalo se, že myší ledvinové buňky poskytnou svým lidským protějškům informace, které je navedou k vytvoření kýžené trojrozměrné struktury tkáně ledvin.
K čemu jsou takové miniledviny ze zkumavky dobré? Vědci si na nich budou moct testovat nejrůznější léky a terapie, které budou vyvíjet pro léčbu ledvin, včetně výzkumu možností regenerace plnohodnotných ledvin. Na této platformě také bude možné intenzivně studovat nejrůznější onemocnění a poruchy ledvin, doslova v přímém přenosu. Belmonte a spol. názorně předvedli možnosti své technologie, když vytvořili miniledviny z indukovaných pluripotentních kmenových buněk pacienta s polycystickou chorobou ledvin, jednou z nejčastějších genetických poruch, které ohrožují život nositele. Pro léčbu této choroby prý nejsou vhodné terapie s protilátkami ani genové terapie a výzkum založený na miniledvinách by mohl významně pomoci.
Literatura
Salk News 17. 11. 2013, Nature Cell Biology online 17. 11. 2013, Wikipedia (Kidney).