合成生物学和机器学习加速了实验室培养肝脏的创建

匹兹堡大学医学院的研究人员将合成生物学与机器学习算法相结合，创造出具有血液和胆汁处理系统的人类肝脏类器官。当将实验室培育的替代肝脏植入肝脏衰竭的小鼠体内时，它们的寿命得以延长。

今天发表在《细胞系统》杂志上的这项研究表明，在不牺牲精度或控制的情况下触发并加速实验室培养器官的成熟是可能的。

研究作者、医学博士、副教授 Mo Ebrahimkhani 表示：“怀孕期为九个月，新器官在出生后需要很长时间甚至几个月才能成熟，但如果一个人需要肝脏，他们可能等不了那么久。”病理学和生物工程博士，匹兹堡肝脏研究中心和麦高恩再生医学研究所的成员。“我们证明，在 17 天内获得具有四种主要细胞类型和脉管系统的人类肝脏组织是可能的。我们可以在短短三个月内将组织成熟到几乎妊娠晚期。”

Ebrahimkhani 说，其他研究小组曾尝试使用生长因子在培养皿中诱导类器官成熟，但这种方法成本高昂、不一致，而且容易出现人为错误。通常，会有不需要的组织或细胞类型，例如在本应是实心肝脏的中间生长的 肠或脑细胞。

使用基因工程更清洁，但协调起来也更复杂。因此，Ebrahimkhani 与约翰·霍普金斯大学的 Patrick Cahan 博士合作，使用机器学习系统来对人类肝脏成熟所需的基因进行逆向工程。

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