Мазнините, енергийният резерв на тялото, са недолюбвани. Изсмукват се по време на липосукция и се изхвърлят като медицински отпадък. Но изследователи в Шанхай гледат на тях по друг начин: жива фабрика, която може да бъде пренасочена. Те вземат обикновена мастна тъкан и я превръщат в костен мозък, инсулин-секретиращи клъстери, дори нервна тъкан, всичко това без да изолират стволови клетки или да докосват нито един ген.
Защо мастна тъкан?

Мастната тъкан е уникално подходяща за тази работа, защото е богата на мезенхимни стволови клетки (МСК) и перицити – клетки, които са естествено предназначени да възстановяват и поддържат кръвоносните съдове. Като поддържат тези клетки в естествената им среда по време на процеса, учените гарантират, че получените органоиди са „предварително васкуларизирани“, което означава, че са готови да се свържат с кръвоснабдяването на пациента почти веднага след трансплантацията.

Методът

Проучването, публикувано в Medical Engineering от екип от Медицинския факултет на Шанхайския университет „Джао Тонг“, описва изненадващ директен процес, който започва с липоаспират – мазнината, отстранена по време на липосукция. Вместо да я изхвърлят, учените я преработват в нещо, което наричат ​​„реагрегирани микромазнини“ (reaggregated microfat“) или RMF пелети. Тъканта се изплаква и механично рафинира, за да се създаде концентрирана суспензия от клетки - рохкава, жълтеникава каша в гладки, твърди сфери – като малки перли от реорганизирана тъкан.и поддържащото им скеле.

Ключът не бил в разграждането на мазнините до отделни клетки, а в запазването на вътрешната им структура, което е помогнало на клетките да се преобразуват в нови идентичности.

След това те се поставят в специализирана суспензионна култура, където те естествено се самосглобяват в 4-милиметрови „RMF пелети“. Тези пелети действат като празно платно за всеки орган, който учените желаят да отгледат.

Три пътя на трансформация

След като се образуват пелетите, екипът използва специфични химични сигнали, за да ги тласне по различни пътища на развитие, представляващи трите зародишни слоя на ембриона:

Ендодермният път (островчета): За лечение на диабет, пелетите се подлагат на растежни фактори, които имитират развитието на панкреаса. В рамките на четири етапа мастните клетки се трансформират в бета-клетки, секретиращи инсулин. Тези клъстери или органоиди след това са способни да наблюдават нивата на глюкозата и да освобождават инсулин, точно както здрав панкреас.

Мезодермалният път (костен мозък): Пелетите се третират с „хондрогенна“ (хрущялобразуваща) среда. След като бъдат имплантирани в тялото, тези пелети претърпяват процес, наречен ендохондрална осификация. Те се втвърдяват в костта и развиват куха вътрешност, която се превръща в място на хуманизирана костномозъчна среда.

Ектодермалният път (нервна тъкан): Чрез използване на различен химичен коктейл, изследователите могат да „препрограмират“ пелетите, за да експресират невронни маркери. Това води до невросфери, които съдържат градивните елементи на централната нервна система, включително неврони и поддържащи клетки (глия).

Трансформирани мишки с диабет

Екипът насочва RMF пелети по ендодермален път, използвайки четириетапен протокол, като в крайна сметка създава островни органоиди, които произвеждат инсулин. Когато тези органоиди са трансплантирани в мишки с диабет, те не само оцеляват – те се интегрират. В рамките на две седмици мини-органите се включат в кръвоснабдяването на животните и започват да секретират инсулин в отговор на глюкоза. Нивата на кръвната захар се нормализират и остават такива по време на експеримента.

Това е резултат, който подчертава функционалния потенциал на метода. Това не са декоративни тъканни модели; те са работещи органи, изпълняващи точно същата работа, каквато вършат панкреатичните островчета в здраво тяло. Изследователите наблюдават как RMF пелетите кондензират и ремоделират извънклетъчната си матрица по начини, типично свързани с регенеративни ниши – среди, където клетките естествено се възстановяват и възстановяват.

„Тези открития следователно подчертават потенциала на човешката мастна тъкан като безопасен, мащабируем и клинично жизнеспособен източник за регенеративни терапии на базата на органоиди“, обяснява Цинфън Ли (Qingfeng Li).

Същият изходен материал се оказа еднакво универсален и в други посоки. Когато са насочени към мезодермата, RMF пелетите претърпяват ендохондрална осификация при имунодефицитни мишки, образувайки хуманизирани органоиди от костен мозък, завършени със специализирани ниши, които поддържат производството на кръвни клетки. След получаване на човешки стволови клетки, тези малки костни обвивки поддържаха дългосрочна хематопоеза - функционална среда за костен мозък, отгледана от мазнини. При ектодермата пелетите образуват невросфери и се диференцират в клетки, експресиращи невронни и глиални маркери, демонстрирайки невроноподобна тъкан изцяло in vitro.

Заобикаляне на проблемите при стволовите клетки

Традиционните органоидни методи са бавни и скъпи. Те разчитат на плурипотентни стволови клетки, които трябва да бъдат изолирани, размножени и щателно насочени през диференциацията. Този процес е трудоемък, труден за мащабиране и носи рискове като образуване на тумори, когато препрограмираните клетки се държат неправилно. Подходът RMF заобикаля всичко това, като запазва естествената архитектура на тъканта. Вместо да разглобява мазнините на единични клетки, методът им позволява да се реорганизират, използвайки сигнализацията, която вече е вградена в структурата им.

Тъй като мазнините при възрастните са в изобилие и лесни за получаване – често изхвърляни по време на рутинни процедури – тази техника би могла да се мащабира много по-лесно от протоколите със стволови клетки. Тя също така отваря персонализиран медицински ъгъл: собствените мазнини на пациента теоретично биха могли да се използват за отглеждане на клетки, специално пригодени за неговата имунна система, като по този начин се минимизира рискът от отхвърляне. Изследователите показват, че RMF пелетите увеличават клетъчната пролиферация и реорганизират матрицата си по начини, имитиращи регенеративни среди, което предполага, че тъканта запазва изненадваща степен на пластичност дори в зряла възраст.

Проучването не твърди, че това, което демонстрират, е готово за клинично приложение. Необходими са още тестове, особено по отношение на дългосрочната безопасност и последователността на диференциацията между различните донори. Но принципът е ясен: мастната тъкан, когато се обработва правилно, се държи по-скоро като гъвкава суровина. Това е концептуална промяна, която би могла да направи производството на органоиди по-бързо, по-евтино и по-достъпно - превръщайки това, което някога е било отпадък, в крайъгълен камък на регенеративната медицина.

Справка: Ru-Lin Huang, ..., Qingfeng Li et al; Direct Differentiation of Human Adult Adipose Tissue into Multilineage Functional Organoids; Medical Engineering 2025; https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.06.031

Изтрочник: Scientists Turn Liposuction Fat Into Working Mini-Organs, scienceblog