據外媒報道，通過在實驗室中將特定的細胞置於特定的化學物質中，科學家們能培育出模仿人體的組織和器官。這為他們提供了一個強大的工具來研究疾病和可能治療它們的藥物，我們已經看到這些“類器官”形成了實驗室培育的微型心臟、肺、大腦和血管。
麻省理工學院(MIT)實驗室培育的胰腺複製品標誌着這一領域又向前邁進了一步。科學家們希望，這項技術不僅能幫助開發治療胰腺癌症的新葯還能幫助開發其他特别致命的類型。
這項新研究背後的MIT工程師跟英國曼徹斯特癌症研究所的科學家進行了合作以試圖改進在實驗室中培養有機物的典型方法。其中許多依賴於專門的凝膠來培養實驗室培養的組織，但這些通常涉及複雜的蛋白質和生長因子的混合，這可能會導致混合的結果且不能讓多種細胞類型的生長。
大約十年前，MIT的工程師們開始研究一種合成凝膠，這種凝膠可以以更穩定的方式生產並用作培養上皮細胞的培養基，這些上皮細胞和其他類型的重要支持細胞結合在一起，排列在身體的大多數器官上。一種叫做聚乙二醇(PEG)的生物相容性聚合物作為該團隊的新凝膠的基礎，從那裡開始，研究人員試圖結合其他生物材料片段以幫助完成這項工作。
這讓他們找到了細胞外基質(ECM)，一種由蛋白質和其他物質組成的網狀結構，由身體周圍的細胞分泌，但在細胞周圍起支撐結構的作用。研究ECM的生化組成使科學家能挑選出PEG凝膠所需的特徵以支持上皮細胞和支持細胞的生長。這包括一種被稱為肽配體的分子，它將細胞粘附在凝膠上以形成類器官以及從纖維連接蛋白和膠原蛋白中提取的小肽。
該團隊此前曾使用這種聚乙二醇凝膠培養不同形式的上皮組織如腸道組織，並證明它可以用來培養基質細胞和免疫細胞等茁壯成長的支持細胞。這項新研究的重點是使其適應胰腺組織的生長。這項研究的動力來自於在實驗室中研究胰腺腫瘤細胞的困難，這些細胞一旦從身體中移除就會失去它們的癌變特徵。
以小鼠健康或癌變的胰腺癌細胞為起點，該團隊能使用這種凝膠培育出微小的胰腺器官和腫瘤，這一壯舉在使用人類患者的胰腺癌細胞時也得到了重複。研究人員將這些組織跟活老鼠的組織進行了比較，結果發現它們擁有許多跟真老鼠相同的細胞和蛋白質。
這項研究希望能讓這些類器官為研究人員提供一種新工具來研究胰腺腫瘤與其環境之間的關鍵相互作用。但由於這種凝膠技術完全是人工合成的、相對簡單，而且能夠以新的稠度生產，所以科學家們希望，通過結合不同的生長因子，它可以應用於其他癌症類型或健康狀況。
“可重複性是一個主要問題，”這項研究的論文作者Linda Griffith說道，“研究界一直在尋找方法以對這些類有機物進行更有系統的培養，特別是控制微環境。”
其他的可能性包括使用凝膠作為平台來生長組織和器官以研究肺、結直腸癌和其他類型的癌症以及潛在藥物如何影響這些腫瘤和它們的環境。另一種可能是子宮內膜異位症即子宮內膜在器官外生長引起疼痛和不孕。
“癌症領域長期以來依賴於其他方法（小鼠模型或孤立細胞研究），而類器官方法的貢獻尤其是這些微型細胞群生長的凝膠結構將是研究進展的關鍵，”愛丁堡大學生殖醫學教授Hilary Critchley說道。據悉，她沒有參與這項研究。