研究人員從一名多囊腎病病患身上取出皮膚細胞,用一個多月把它改造成誘導多功能性幹細胞,再用多三四個月把幹細胞分化成腎髒細胞,最終培養出腎髒類器官。除了多囊腎病,迷你腎髒未來也可用于研究其他腎髒疾病。
用腎髒病患的皮膚細胞就可量身制造該病人的“迷你腎髒”,它雖然直徑只有一毫米,卻有相當完整的血管網絡,可用于測試適合該病人基因的藥物,也有助研究人員了解疾病的發展。
南洋理工大學李光前醫學院的一組研究人員從一名多囊腎病(polycystic kidney disease)病患身上取出皮膚細胞,用一個多月把它改造成誘導多功能性幹細胞,再用多三四個月把幹細胞分化成腎髒細胞,最終培養的腎髒類器官,與人類胎兒首三至六個月的腎髒相似。
多囊腎病是成人腎髒衰竭的常見因素之一,每500至1000人當中就有一名患者。除了多囊腎病,迷你腎髒未來也可用于研究其他腎髒疾病。
迷你腎髒複制血管網絡與真實腎髒結構更相似
雖然醫藥研究界之前已培植出迷你腎髒,但該團隊培養的迷你腎髒成功複制了腎髒內的血管網絡,與真實腎髒的結構更相似。
負責這項研究的南大李光前醫學院助理教授夏雲解釋,這是非常重要的,因爲許多腎髒疾病與血管網絡退化相關,特別是不少新加坡人所患有的糖尿病腎病。更完整的腎髒微模型,將有助研究人員了解疾病並測試藥物的有效性。
她指出,每個病人的基因不同,對同樣的藥物會有不同反應,由病人細胞制作的迷你腎髒就能先測試藥物,看該名病人是否適合某種藥物。
然而,市面上目前仍沒有能有效治療多囊腎病的藥物,因此迷你腎髒現階段更適用于藥劑公司研發藥物時進行測試,以了解藥物對不同基因構成的反應。
目前,藥劑公司一般在動物身上進行實驗,但動物與人類有所差別,更無法把基因因素考量在內。
迷你腎髒也有助了解腎髒內的最小單位“腎單位”(nephron)。目前的文獻顯示,一個人出生時腎單位越多,往後患上高血壓和腎髒病的概率也越低,因此他們希望通過迷你腎髒更了解胎兒的腎髒發展。
夏雲說:“完全了解環境等因素如何影響胎兒的腎髒發展,有助我們尋求方法提高胎兒的腎單位數目。如此一來,我們就可勸請孕婦避免或多接觸哪些因素來提高胎兒腎髒健康的概率。”
研究人員的長期目標是培養出大小和功能更接近人體腎髒的腎髒類器官,未來希望能用此爲病人進行腎髒移植。
用幹細胞培植出人體器官的技術近來越來越受關注,本地早前也有另一組研究人員培植出迷你頭腦,以測試藥物的有效性和了解帕金森症在人腦中的演變。