Израильские ученые создали первый цифровой атлас здоровой печени человека

Исследование Института Вейцмана, больницы «Шиба» и клиники Mayo показало, что человеческая печень устроена сложнее, чем считалось раньше

Ученые из Института Вейцмана, медицинского центра «Шиба» и клиники Mayo создали первый открытый цифровой атлас здоровой печени человека. Работа позволила рассмотреть организацию органа с чрезвычайно высокой точностью и показала, что печень человека работает не в трех зонах, как считалось ранее, а в восьми.

Печень выполняет сотни задач: перерабатывает питательные вещества, фильтрует кровь, производит желчь и важные белки, участвует в обмене жиров и энергии. Но разные клетки печени не делают все сразу. Как объясняют исследователи, орган напоминает муравейник: каждая группа клеток выполняет свою работу в строго определенном месте.

Работа опубликована в журнале Nature.

Почему этот атлас важен

До сих пор ученым было трудно изучать по-настоящему здоровую печень человека. Часто для исследований использовали ткани, расположенные рядом с опухолью или другим заболеванием. Но даже если сам образец выглядит нормальным, болезнь может менять обмен веществ во всем органе.

В новом исследовании ученые получили образцы печени от восьми здоровых живых доноров в возрасте от 20 до 40 лет. Это позволило создать более точную «точку отсчета» - карту того, как должна выглядеть и работать здоровая человеческая печень.

С помощью секвенирования РНК отдельных клеток и пространственного картирования исследователи смогли не только определить активность генов в тысячах клеток, но и понять, где именно каждая из них находится внутри ткани.

Что ученые узнали о печени человека

Одним из главных открытий стало то, что печень человека отличается от печени мышей сильнее, чем предполагалось. Это важно, потому что многие лекарства и модели заболеваний сначала изучают именно на животных.

У мышей более активными оказываются наружные зоны печеночных структур, а у человека - наоборот, внутренние. Такое различие особенно важно при изучении заболеваний обмена веществ, включая жировую болезнь печени.

При этом исследование показало, что избыточное образование жира при нарушении обмена связано с конкретными зонами человеческой печени. Теперь ученые смогут точнее понимать, какие клетки участвуют в развитии болезни и где именно начинается патологический процесс.

Как это может помочь в лечении

Новый атлас может стать основой для более точной диагностики и разработки лекарств, действующих не на всю печень сразу, а на конкретные клеточные зоны.

Это особенно важно при метаболически ассоциированной жировой болезни печени, когда клетки начинают производить и накапливать слишком много жира. Если ученые смогут направлять терапию именно в нужные участки органа, лечение потенциально станет эффективнее и безопаснее.

Атлас также поможет пересмотреть результаты прошлых исследований, где за «здоровые» образцы принимались ткани рядом с опухолями или другими заболеваниями. Теперь у науки появилась более надежная карта нормальной печени человека - и новый ориентир для изучения ранних стадий болезней.