Объединив синтетическую биологию с алгоритмом машинного обучения, исследователи из Медицинской школы Питтсбургского университета сумели вырастить печень человека. В ходе испытаний выращенные в лаборатории образцы продлевали жизнь мышам с поврежденной печенью. Исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, показывает, что созревание выращенного в лаборатории органа можно ускорить, не жертвуя при этом параметрами точности и контроля.

Беременность длится девять месяцев. Именно столько времени в общем случае требуется для созревания новых органов. Но если больному человеку нужна здоровая печень, полноценно выполняющая функции обработки крови и желчи, он не может ждать так долго. Исследователи показали, что человеческую печеночную ткань с четырьмя основными типами клеток и сосудистой системой можно получить за 17 дней. А созревание ткани до третьего триместра происходит всего за три месяца.

Другие исследовательские группы также пытались добиться созревания органоидов в искусственной емкости, используя различные факторы роста, но это обходилось дорого и приводило к ошибкам. В центре того, что должно быть твердой печенью, часто встречались нежелательные типы тканей или клеток, например, клетки кишечника или мозга.

Применение генной инженерии позволяет получать более точные результаты, хотя организация этого процесса оказывается более сложной. Для выращивания печени исследователи использовали систему машинного обучения, которая способна перепроектировать гены.

Выращивание органов преследует три основные цели: поиск новых лекарств, моделирование заболеваний и трансплантацию. Поскольку стволовые клетки можно забирать из собственного тела пациента, выращенные в лаборатории органы персонализируются, что исключает угрозу их иммунного отторжения.