比针头小的组织簇是第一个获得的人类胎儿微型器官，不会对未来的婴儿或其母亲造成任何伤害。这些胎儿的肠、肾和肺的三维复制品为诊断和治疗出生前的先天性疾病以及研究其他技术难以获得的人类发育阶段提供了可能性。
伦敦大学学院的生物技术学家Mattia Gerli解释说:“到目前为止，还没有办法在妊娠期制造类器官，只有在堕胎的情况下才有可能。”他是一项研究的主要作者，该研究涉及来自英国、意大利和比利时的27名科学家和医生，该研究今天发表在《自然医学》上。
类器官是在上个十年末发明的。它们最初是一个微小的干细胞，在培养皿中繁殖，形成微型肠道，心脏，大脑....它们最有希望的实验用途之一是复制病人的器官，以便根据他/她的遗传特征和他/她的疾病选择最合适的治疗方法，特别是在癌症病例中。到目前为止，微型器官是由从不能存活的胚胎或重新编程的成人细胞中提取的干细胞制成的;在此之前，它们从未从子宫内发育的活胎儿中提取过。
Gerli的团队通过使用包裹在母亲子宫内胎儿的羊水实现了这一目标。研究人员分析了12名接受羊膜穿刺术(一种产前诊断技术)的孕妇的这种液体样本。对这种液体的分子分析发现，上皮干细胞已经从胎儿中分离出来，并负责形成不同的器官。在实验室培养后，这些细胞中的每一个都开始繁殖和生长，形成了直径达一毫米的功能性迷你肾脏、迷你肠道和迷你肺。整个过程只需要四周时间。结果是这些小细胞簇实时模拟胎儿器官的生长。
研究人员已经通过从患有慢性膈疝的婴儿身上产生微型肺来证明这项技术的潜力。这种罕见的情况会导致肠道和肝脏挤占肺部，阻碍胎儿发育。研究人员已经证明，这些复制品再现了这种疾病的分子特征。他们的想法是在对胎儿进行手术并在现有药物中选择最佳治疗方案之前，将类器官用作诊断工具。
“我们希望我们的工作将为产前医学开辟新的可能性，”Gerli说。这位研究人员说，制造这些器官的技术既不复杂也不昂贵，他主张建立羊水干细胞库，因为每年都有成千上万的母亲接受这种诊断技术。
去年10月，以色列的一个研究小组发表了一项初步研究，他们还从羊水干细胞中制造了迷你肾脏和迷你肺，并将其应用于两种危及生命的先天性疾病的研究。研究小组指出，10个出生缺陷中有8个没有已知的原因。用羊水制作的微型器官可能有助于改变这一可怕的统计数字。此外，他们补充说，这些类器官可以成为研究环境中有毒化合物对人类发育影响的有力工具。
这个团队创造的微小器官再现了胎儿在怀孕4到8个半月时的器官状态。这为在不危及胎儿或母亲健康的情况下研究非常晚期的发育提供了前所未有的可能性。
加泰罗尼亚生物工程研究所的生物学家Nuria Montserrat强调了这项工作的重要性。她说:“它通过使用一种新型细胞来制造类器官，开辟了一个新的领域。”类器官使得通过其他手段进行快速而困难的实验成为可能，比如观察冠状病毒进入人体细胞的过程。最近，他们还使鉴定导致结肠癌转移的细胞成为可能。“在研究和医学中使用类器官听起来不再那么奇怪，”蒙特塞拉特总结道。她负责协调生物模型和生物银行平台，该平台在2022年产生了超过100万个样本。“展望未来，为罕见先天性疾病的精确医学治疗创造羊水生物库是非常有趣的，”尽管“在迷你肾脏的情况下，它们不像以前的技术那样复杂，”她补充说。
西班牙生物学家Marta Shahbazi在英国剑桥大学分子生物学实验室领导她自己的人类胚胎发育研究小组。她赞赏这项研究代表了在出生前应用个性化医疗的一步。
羊膜穿刺术通常在怀孕14到22周之间进行，需要使用一根长针穿过腹部进入母亲的子宫。尽管这项技术非常完善，但失去婴儿的风险高达每100次怀孕中有一次。因此，它仅被用作确认以前通过非侵入性检查检测到的可能的畸形或遗传疾病的方法。一旦羊水被分析，它通常被丢弃。Shahbazi强调，这项研究“非常有价值”，因为它回收了宝贵的生物材料，并探索了其医学潜力，而不需要母亲进行额外的测试。
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