科學家們通過揭示哪些細胞導致結節性硬化症複合體（TSC）患者的腫瘤，解開了一種罕見的、鮮為人知的疾病中的醫學之謎。正如7月5日發表在《細胞報告》雜誌上的一篇論文所描述的那樣，他們通過創建基因工程腎臟器官，或從人體組織中生長出來的”迷你腎臟”來做到這一點。
基因工程腎臟器官的顯微鏡圖像被用來解決關於結節性硬化症複合體的醫學之謎。資料來源：細胞研究
高級作者、渥太華醫院高級科學家、渥太華大學教授比爾-斯坦福博士說：”幾十年來，結節性硬化症腫瘤的起源細胞一直是個謎。我們的研究結果可以幫助找到這種挑戰性疾病的可能治療目標”。
TSC是一種罕見的遺傳性疾病，導致皮膚、大腦、心臟、腎臟或肺部的良性腫瘤生長。TSC腫瘤具有明顯的多樣性，出現在兒童或成人身上，癥狀從輕微到危及生命，通常包括癲癇發作和腎臟問題。治療方案是有限的，而且現今沒有治癒方法。
“腎臟疾病是TSC患者死亡的主要原因。”渥太華醫院和渥太華大學醫學博士生Adam Pietrobon博士說：”大約60%至80%的患者在腎臟中出現腫瘤，常常降低腎臟功能，有時導致災難性的出血。然而，沒有足夠的實驗室模型來研究TSC如何影響腎臟，所以我們自己做了一個。”
TSC1或TSC2基因的突變是TSC的根本原因。這些突變不是從父母那裡遺傳而來，而是在大多數患者的發育或生命早期自發產生。這使得TSC成為一種難以研究的疾病。實驗室的研究人員通常使用動物來研究人類疾病，然而，沒有一個動物模型能完全反映TSC對腎臟的影響。
腎臟中的TSC腫瘤讓專家們困惑不已，因為它們在大小、細胞構成和基因表達方面有着驚人的差異，甚至在同一個病人身上也是如此。是什麼導致了這種廣泛的多樣性，這使得治療具有挑戰性。
為了更好地了解TSCs對腎臟的影響，該團隊在實驗室里用人類幹細胞培育出3D腎臟組織，這些幹細胞經過基因工程處理，具有TSC1或TSC2突變。這些微型、簡化版的腎臟被稱為有機體，其基因特徵與患者身上的TSC腫瘤相似。然後，研究人員從這些腎臟器官中提取單細胞，並將其注射到小鼠的腎臟中，在那裡它們成長為人類TSC腫瘤。
利用這些器官，科學家們發現，被稱為Schwann細胞前體的細胞是TSC腫瘤在腎臟中的起始點。他們還發現這種單一的突變會影響許多不同種類的細胞的發展，這解釋了即使在同一個人身上，腎臟腫瘤的變化。
Pietrobon博士說：”這些’迷你腎臟’不僅可以幫助我們更好地了解這種疾病，它們還可以用來測試新的療法。