แบบจำลองลำไส้สามมิติจากสเต็มเซลล์

 นักวิจัยพัฒนาลำไส้จิ๋วทั้งภายใน และภายนอก ที่เพาะจากสเต็มเซลล์ สำหรับการวิจัยชีววิทยาของลำไส้ในสัตว์ปีก

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อสามมิติ เพื่อจำลองสิ่งแวดล้อมของลำไส้ไก่ที่ประกอบด้วยเซลล์หลายชนิด และช่วยให้นักวิจัยศึกษาสุขภาพ และโรคของสัตว์ปีกได้ลึกซึ้งมากขึ้น รวมถึง การติดเชื้อ เช่น ซัลโมเนลลา และไข้หวัดนก รวมถึง การสนับสนุนงานวิจัยที่ช่วยสร้างความเข้าใจต่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของโรคในไก่ การพัฒนาครั้งนี้จะช่วยขับเคลื่อนงานวิจัยด้านสุขภาพ และโรคที่เกี่ยวข้องกับทางเดินอาหารที่ส่งผลกระทบต่อสัตว์ปีกทั่วโลก และลดจำนวนสัตว์ทดลองสำหรับงานวิจัย

แบบจำลองของลำไส้ที่เรียกว่า เอนเทอรอยด์

              เอนเทอรอยด์เป็นแบบจำลองลำไส้ขนาดจิ๋วเป็นครั้งแรก โดยใช้เซลล์จากระบบภูมิคุ้มกัน เพื่อให้ใกล้เคียงกับสภาพแวดล้อมในลำไส้มากที่สุด และสร้างความเข้าใจให้เกิดความกระจ่างมากขึ้นสำหรับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของไก่ต่อการติดเชื้อ อวัยวะจำลองที่พัฒนาขึ้นนี้เป็นการสร้างสถานการณ์จำลองในอุดมคติ ประกอบด้วย เจลที่มีรูปร่างคล้ายโดมอุดมไปด้วยโปรตีนอยู่ภายใน ล้อมรอบไปด้วยเซลล์เพาะเลี้ยงที่เสริมด้วยสารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตในรูปของเหลว ด้วยสภาวะดังกล่าวนี้ สเต็มเซลล์สามารถออกแบบให้มีลักษณะทางพันธุกรรมให้ก่อรูปเป็นโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับลำไส้ได้มากที่สุด เอนเทอรอยด์ของไก่เป็นความท้าทายสำหรับนักวิจัยที่จะพัฒนา เนื่องจาก ไม่สามารถใช้สภาวะเดียวกับเอนเทอรอยด์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ นักวัยจากสถาบันโรสลิน เอดินเบอ์ก ค้นพบว่า สามารถสร้างเป็นลำไส้ขนาดจิ๋วได้เมื่อเลี้ยงเซลล์ให้ลอยในอาหารเลี้ยงเซลล์ชนิดของเหลวให้เป็นรูปร่างคล้ายโดม โดยไม่ใช้สารเพาะเลี้ยงเซลล์บางชนิด

ผลการศึกษาลำไส้ขนาดจิ๋วใหม่มีความเป็นไปได้    

ในอดีตที่ผ่านมา ความพยายามพัฒนาระบบทางเดินอาหารจำลองในสัตว์ปีกมีอุปสรรคหลายอย่าง เนื่องจาก ขาดแคลนเครื่องมือด้านการเพาะเลี้ยงเซลล์ แต่ด้วยการพัฒนานวัตกรรมแบบจำลองลำไส้ขนาดจิ๋ว ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาโรคที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมสัตว์ปีก รวมถึง การติดเชื้อโรคสัตว์ติดต่อสู่คน เช่น ซัลโมเนลลา และไข้หวัดนก แบบจำลองอวัยวะเทียมนี้จะช่วยให้เกิดการพัฒนาความเข้าใจต่อเนื้อเยื่อของลำไส้ในไก่ที่มีการตอบสนองต่อโรค สารเสริมอาหารสัตว์ โภชนาการ และความเครียดจากความร้อน ประหยัดเวลา และลดจำนวนสัตว์ทดลองลงได้

เอกสารอ้างอิง

McDougal T. 2021. 3D gut models from stem cells to support studies. [Internet]. [Cited 2021 Apr 28]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2021/4/3D-gut-models-from-stem-cells-to-support-studies-739543E/

ภาพที่ ๑ ลำไส้ที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ สามารถช่วยขับเคลื่อนการศึกษาด้านสุขภาพ และโรคในระบบทางเดินอาหารที่ส่งผลกระทบต่อสัตว์ปีก และช่วยลดจำนวนสัตว์ทดลองลงได้ (แหล่งภาพ Hans Prinsen)