Японские учёные из Нагойского университета получили органоиды гипофиза и гипоталамуса из эмбриональных плюрипотентных стволовых клеток человека и доказали, что эти структуры способны продуцировать адренокортикотропный гормон (АКТГ). Впервые полученные органоиды были помещены прямо под кожу животных, после чего исследование охватило две модели: мышей с тяжелой гипоталамо-гипофизарной недостаточностью и приматов вида Macaca fascicularis. По данным команды, трансплантация сопровождалась заметным ростом содержания АКТГ в крови у обеих групп; публикация вышла в Stem Cell Research & Therapy.

В обзоре клинической картины при гипоталамо-гипофизарной недостаточности отмечается снижение выработки всех гормонов гипофиза, включая АКТГ; дефицит АКТГ может приводить к угрожающей жизни надпочечниковой недостаточности. Распространённость синдрома оценивают примерно в 45 случаев на 100 тысяч населения. Лечение обычно предполагает пожизненную заместительную терапию, но её эффективность часто ограничена циркадными ритмами и стрессовыми факторами. В таких условиях регенеративные подходы к клеткам гипофиза рассматриваются как потенциальная терапия, хотя остаётся множество неопределённостей.

У мышей эксперимент заключался в удалении гипофиза у взрослых иммунодефицитных животных перед введением органоидов. Это приводило к резкому снижению секреции АКТГ и сопутствующим потерям активности и веса. В качестве трансплантатов использовали органоиды гипофиза и гипоталамуса, полученные из человеческих плюрипотентных клеток; их вводили подкожно в области подмышечной, паховой и ягодичной тканей. Через шесть месяцев у животных с органоидами уровень АКТГ был заметно выше, чем у контрольной группы с фиктивной операцией, а продолжительность жизни оказалась дольше. При этом место имплантации влияния на уровень АКТГ не оказывало; гистологический анализ подтвердил приживление органоидов.

У одного мужского примата Macaca fascicularis после гипофизэктомии трансплантация органоидов сопровождалась ростом базальных уровней АКТГ и кортизола уже через неделю. До операции у животного был ограниченный подкожный жир, поэтому перед трансплантацией под спиной разместили кольцевидный коллагеновый каркас с фактором роста фибробластов-2 для стимулирования сосудистого роста. Такая подготовка позволила частично компенсировать неблагоприятные условия среды, и зафиксировали замедление потери массы тела у примата.

По итогам исследования Суги и коллег это первое случайное сочетание функционального улучшения секреции АКТГ и гистологического приживления органоидов гипоталамуса и гипофиза, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека, у нечеловеческих приматов. В дальнейших работах планируется уточнить оптимальные дозы клеток и разработать протоколы клинических испытаний. Также обсуждалась возможная применимость к космическим полётам: ранее сообщалось о деформации гипофиза у некоторых астронавтов после полётов, хотя влияние этого фактора на функцию ещё неясно.