Istraživači iz grupe Organoid razvili su novi organoidni model koji se može koristiti za proučavanje timusa. Organoidi su izvedeni iz tkiva timusa miša, posebno modela epitelnih ćelija timusa (TECs). Ove ćelije su odgovorne za obuku T ćelija imunog sistema da pravilno reaguju na patogene.
To je prvi laboratorijski model koji omogućava dugoročnu kulturu TEC-a, što predstavlja nove mogućnosti za proučavanje njihove funkcije. Na kraju, ovo bi takođe moglo doneti nove uvide u lečenje pacijenata sa oštećenom funkcijom timusa. Studija je objavljena u časopisu Izveštaji ćelija 27. marta 2024.
Naš imuni sistem nas štiti od patogena poput virusa i bakterija. Da bi se oni efikasno otkrili i eliminisali, potrebno je nekoliko vrsta belih krvnih zrnaca, uključujući T ćelije.
Pre nego što mogu da rade svoj posao, T ćelije moraju biti obučene da napadaju samo patogene, a ne sopstvene ćelije tela. Ovo se dešava u timusu, malom organu koji se nalazi iza grudne kosti.
„Nastavnici“ u ovom procesu obuke nazivaju se TEC. Oni predstavljaju sve vrste molekula T ćelijama i eliminišu one koji ne reaguju pravilno. Krajnji rezultat su zrele T ćelije koje ulaze u krvotok, spremne da odgovore na patogene.
Istraživačima koji proučavaju TEC potreban je način da uzgajaju ove ćelije u laboratoriji. Organoid grupa je sada uspela da razvije novi sistem: TEC organoide, zasnovane na tkivu timusa miševa.
Prvi autor studije Sangho Lim objašnjava prednost ovih organoida u poređenju sa prethodnim sistemima: „Ranije nije bilo moguće dugo održavati TEC u kulturi. To je otežavalo njihovo proučavanje i izvođenje eksperimenata. Naši TEC organoidi mogu držati u kulturi više od dve godine, tako da omogućava dugoročne eksperimente.“
U poređenju sa drugim sistemima kulture, organoidi takođe bolje predstavljaju raznovrsnost TEC-a u telu. Konkretno, postoje dva različita podtipa TEC-a, kortikalni i medularni TEC, u zavisnosti od toga gde su u timusu prisutni. Ovi podtipovi takođe imaju specifične funkcije u obučavanju T ćelija.
„Dodavanjem drugačijeg koktela molekula u organoide, možemo usmeriti ćelije da se specijalizuju za kortikalne i medularne podtipove. Ranije je bilo teško dobiti ovu raznolikost TEC u kulturi“, kaže Lim.
Lim i njegove kolege su takođe potvrdili da su TEC u organoidima bili sposobni da rade svoj posao: treniraju T ćelije.
„Prvo smo pomešali organoide zajedno sa nezrelim T ćelijama u kulturi. Zatim smo pratili njihovo sazrevanje gledajući molekule CD4 i CD8 na spoljašnjoj strani ćelija. U telu, nezrele T ćelije dobijaju i gube ove molekule određenim redosledom. tokom njihovog razvoja to je lepo korespondiralo sa onim što se dešavalo u našim kulturnim pločama“, kaže Lim.
Istraživači su dobili slične rezultate kod miševa rođenih bez timusa. Lim dodaje: „Ovi miševi imaju veoma mali broj zrelih T ćelija u krvi, jer nemaju timus koji bi ih trenirao. Kada smo transplantirali naše TEC organoide pod kožu, videli smo veoma jasno povećanje količine zrelih T ćelija u njihovoj krvi“.
Stoga se čini da su TEC organoidi bili sposobni da preuzmu funkciju timusa koji nedostaje stimulišući T ćelije da sazrevaju.
Organoidi TEC miša otvaraju nove mogućnosti za naučnike koji proučavaju sazrevanje timusa i T ćelija. Iz kliničke perspektive, ovo je posebno relevantno za pacijente sa oštećenom funkcijom timusa, stanje koje može biti posledica specifičnih tretmana raka ili neonatalnih operacija srca.
„U budućnosti bismo mogli da istražimo transplantaciju TEC organoida kao strategiju lečenja za obnavljanje funkcije timusa. Ali još mnogo posla treba da se uradi pre nego što stignemo tamo“, zaključuje Lim.
