Cercetătorii au reuşit să recreeze în laborator un model al unei glande endocrine, oferind o perspectivă directă asupra modului în care se formează şi funcţionează aceasta. Noul sistem ar putea ajuta la înţelegerea bolilor asociate şi la dezvoltarea unor terapii viitoare.
O echipă de cercetare de la Universitatea Pennsylvania a dezvoltat un organoid - un model tridimensional crescut în laborator - care reproduce structura, dezvoltarea şi funcţia cortexului suprarenal uman. Rezultatele au fost publicate în revista Cell Stem Cell.
Glandele suprarenale sunt organe endocrine situate deasupra rinichilor şi au un rol esenţial în reglarea funcţiilor organismului. Acestea produc hormoni precum cortizolul, implicat în răspunsul la stres şi în controlul metabolismului. Cu toate acestea, modul în care glanda suprarenală se formează şi funcţionează sunt insuficient clarificate.
Cortexul suprarenal este alcătuit din mai multe straturi specializate, fiecare cu funcţii distincte, ceea ce face dificilă reproducerea sa în laborator. Într-un studiu anterior, echipa a folosit celule stem pluripotente induse (celule adulte reprogramate pentru a reveni la un stadiu timpuriu, capabile să se diferenţieze în diverse tipuri celulare) pentru a crea un model preliminar, însă acesta nu putea produce cortizol.
În noul studiu, cercetătorii au reconstruit etapizat dezvoltarea timpurie a glandei suprarenale umane. Ei au identificat modul în care diferite populaţii de celule interacţionează pentru a forma organul, inclusiv semnalele transmise de capsula care înconjoară glanda, un strat subţire de ţesut conjunctiv care înconjoară glanda şi contribuie la formarea celulelor precursoare ale ţesutului care produce hormoni.
Folosind un model preclinic, echipa a arătat că, atunci când aceste tipuri de celule sunt combinate, ele se auto-organizează într-o structură tridimensională stratificată, similară cu glanda suprarenală în dezvoltare.
Organoidul obţinut este funcţional: produce cortizol şi androgeni ca răspuns la hormonul adrenocorticotrop, un semnal transmis de creier care reglează răspunsul la stres.
Acest sistem permite studierea controlată a modului în care glanda suprarenală răspunde la semnale de stres şi oferă acces direct la un organ care, în mod normal, este dificil de investigat în organism.
Modelul are şi implicaţii pentru boli precum insuficienţa suprarenală primară, inclusiv boala Addison, în care organismul nu produce suficient cortizol. Tratamentul actual constă în substituţie hormonală pe termen lung, care nu reproduce complet ritmurile naturale şi poate duce la complicaţii. Autorii sugerează că această abordare bazată pe organoizi ar putea deschide calea către terapii de înlocuire celulară, cu potenţial curativ.
În plus, organoizii pot fi produşi în număr mare, ceea ce îi face utili pentru testarea medicamentelor. Sistemul ar putea fi folosit pentru identificarea de noi tratamente, inclusiv pentru afecţiuni precum sindromul Cushing, caracterizat prin exces de cortizol.
În etapele următoare, cercetătorii intenţionează să perfecţioneze modelul pentru a reproduce stadii mai avansate de dezvoltare, inclusiv formarea celulelor care produc aldosteron, un hormon important pentru reglarea tensiunii arteriale.
