Ученые выращивают мини-печень человека, которая предсказывает токсические реакции на лекарства

Результаты опубликованы в Интернете 26 сентября 2025 г. Передовая наукаописывают полностью человеческую миниатюризированную систему печени, разработанную из стволовых клеток и собственных иммунных клеток пациента. Эта продвинутая модель предоставляет новый способ изучения того, почему некоторые люди страдают от тяжелых иммунных поражений печени от лекарств, которые в противном случае считаются безопасными. Исследование возглавили соавтор Фадуа Эль Абделлауи Сусси, доктор философии, и соавтор-корреспондент Магдалена Касендра, доктор философии, оба из Центра стволовых клеток и органоидной медицины (CuSTOM) при Детской больнице Цинциннати.

«Наша цель состояла в том, чтобы создать человеческую систему, которая фиксировала бы, как взаимодействуют печень и иммунная система у пациентов», — говорит Эль Абделлауи Сусси. «Объединив специфичную для пациента генетику и иммунные реакции, мы, наконец, можем начать объяснять, почему определенные лекарства вызывают повреждение печени только у небольшой группы людей».

Модель, воспроизводящая иммунное повреждение печени

Некоторые лекарства, прошедшие традиционные испытания на безопасность, все же могут вызвать идиосинкразическое лекарственно-индуцированное повреждение печени (iDILI), редкую, но серьезную иммунную реакцию, которая может вызвать тяжелое заболевание или заставить отменить препарат. Стандартные лабораторные модели и модели на животных уже давно пытаются воспроизвести эти сложные иммунные реакции, которые варьируются от человека к человеку.

Новая платформа закрывает этот пробел, объединяя органоиды печени, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), с собственными CD8⁺ Т-клетками каждого донора, которые представляют собой иммунные клетки, нацеленные на инфицированную или поврежденную ткань. Результатом является полностью человеческая иммунокомпетентная система, которая отражает как генетическое, так и иммунное разнообразие, обнаруженное у реальных пациентов.

В качестве доказательства своей концепции исследователи воссоздали повреждение печени, вызванное антибиотиком флуклоксациллином, которое возникает только у людей, несущих ген риска HLA-B*57:01. Их модель точно воспроизвела биологические признаки иммунного повреждения печени, включая активацию Т-клеток, высвобождение цитокинов и повреждение клеток печени, точно отражая то, что происходит у восприимчивых людей.

«Наша цель всегда заключалась в том, чтобы перенести биологию человека в лабораторию таким образом, чтобы она была масштабируемой, воспроизводимой и значимой для пациентов», — говорит Касендра, директор по исследованиям и разработкам в CuSTOM. «Связывая фундаментальную науку о стволовых клетках с прикладной токсикологией, эта модель приближает исследования органоидов еще на шаг к изменению способов разработки и тестирования лекарств».

Опираясь на органоидные инновации

Эта новая платформа расширяет предыдущую работу соавтора Таканори Такебе, доктора медицинских наук, чья лаборатория разработала методы надежного получения органоидов печени человека из ИПСК. Усовершенствуя эти методы в безматричную систему микроматриц и объединяя их с иммунными клетками, специфичными для пациента, команда CuSTOM Accelerator в Cincinnati Children’s превратила научный прорыв в масштабируемый прецизионный токсикологический инструмент.

Сотрудничество с компанией «Рош» сыграло ключевую роль в успехе проекта, объединив научный опыт больницы с опытом компании «Рош» в области трансляционной токсикологии.

«Это партнерство демонстрирует силу сочетания академических инноваций с отраслевым опытом», — говорит Адриан Рот, доктор философии, главный научный директор отдела персонализированной безопасности в здравоохранении компании Roche. «Вместе мы создаем прогнозирующие человеческие модели, которые могут повысить безопасность пациентов и ускорить разработку новых лекарств».

Растущая экосистема органоидной медицины

Cincinnati Children’s является мировым лидером в области органоидной медицины с 2010 года, когда ее ученые создали первые функциональные органоиды кишечника человека.

Под руководством Касендры акселератор CuSTOM сотрудничает с биофармацевтическими и технологическими компаниями, чтобы воплотить эти научные достижения в реальные решения для безопасности лекарств, точной медицины и регенеративной терапии.

Что дальше

Команда CuSTOM Accelerator продолжает работать над автоматизацией органоидных анализов и обеспечением высокопроизводительного скрининга больших, генетически разнообразных популяций доноров. Следующий этап позволит исследователям охватить весь спектр человеческой изменчивости — важный шаг на пути к разработке более эффективных, инклюзивных и персонализированных методов лечения.

Узнайте больше о продолжающемся сотрудничестве CuSTOM с Molecular Devices и Danaher: сотрудничество в разработке органоидов печени для скрининга токсичности лекарств — горизонты исследований

«Эта работа отражает видение CuSTOM — превратить науку об органоидах человека в практические инструменты, улучшающие здоровье», — говорит Касендра. «Это только начало — соединяя биологию, инженерию и клинические знания, мы приближаемся к предсказанию того, как реальные пациенты будут реагировать на новые методы лечения, прежде чем они когда-либо попадут в клинику».

Об исследовании

В число соавторов Cincinnati Children’s и Университета Цинциннати входили соавтор Майкл Брусиловский, доктор философии (сейчас вместе с Санофи), Эмма Бак, магистр наук (сейчас в Imanis Life Sciences), У. Кларк Бэкон, магистр наук, Сина Дадгар, доктор философии, Риккардо Баррил, доктор философии, и Майкл Хелмрат, доктор медицинских наук. В число сотрудников также входили эксперты компаний Genentech, Inc. и Molecular Devices LLC.

Источниками финансирования этого исследования являются компании Roche, Danaher и Фонд фермерских семей.