剑桥的研究人员在实验室培育了“迷你肠”，以更好地了解克罗恩病。这个过程揭示了改变肠细胞中DNA的“开关”在这种疾病及其在患者中的表现中发挥了关键作用。
接触有害药物对患者及其家庭可能产生重大影响。
研究表明，拥有直系亲属患有克罗恩病的个体可能面临更高的患病风险，但识别遗传风险因素一直具有挑战性。据估计，仅有10%的克罗恩病遗传风险归因于遗传变异。
剑桥大学和剑桥大学医院NHS基金信托（CUH）的儿科胃肠病学教授Matthias Zilbauer表示，全球克罗恩病和炎症性肠病（IBD）病例数量正在上升，特别是在年轻人中。儿童的克罗恩病仍然是一个谜，尽管经过多年的研究，其病因仍未确定。挑战在于准确建模该疾病，因为以往研究主要依赖小鼠模型，而这些模型在提供对人类病情的洞察方面存在局限性。”
“在近期发表在Gut的研究中，Zilbauer教授及其团队利用从CUH获得的160名患者（主要是儿童和青少年）提取的发炎肠细胞。他们成功地在实验室培养了超过300个迷你肠，也称为器官样结构，以更深入地了解这一病状。这些器官样结构是从克罗恩病和溃疡性结肠炎患者捐献的样本中提取的。
Zilbauer教授表示，为这项研究创作的器官样结构主要来自儿童和青少年，他们慷慨地提供了自己的肠道样本进行研究。他强调，如果没有这些志愿者的勇气和支持，这样的发现是无法实现的。克罗恩病在任何年龄段都是一种难以管理的状况。
这些器官样结构是模拟肠道内壁（即上皮）基本功能的三维细胞培养。研究人员从肠道提取的干细胞中开发了它们，这些干细胞具有无限再生的能力。
在肠道中，细胞不断分裂，以再生肠道上皮。研究人员使用器官样结构来研究克罗恩病患者与健康对照者在DNA上表观遗传模式的差异。表观遗传学涉及使用“开关”修改DNA，以激活或失活基因，最终改变细胞功能。来自剑桥大学干细胞研究所的Zilbauer教授观察到，克罗恩病患者的肠道细胞中表观遗传模式与健康个体相比显著不同。观察到的克罗恩病的表观遗传变化各不相同，并与疾病的严重程度相关。这些变化显现出每位患者的疾病进展的个性，因为并非所有器官样结构都表现出相同的表观遗传变化。”
研究人员建议，这些器官样结构可以用于新疗法的开发和评估，特别是评估其对克罗恩病肠道内膜的有效性。这一发展也提高了为患者提供个性化治疗方案的潜力。
共同作者CUH的儿科胃肠病咨询医生Robert Heuschkel博士表示，当前对哪些治疗方法对个别患者最有效的知识缺乏令人担忧。他们强调，即使是现有的治疗方法，仅对大约一半的患者有效，并且随着时间的推移往往失去效果。这带来了重大挑战。发言人还提到未来个性化医学的潜力，即可以利用患者的细胞来培养器官样结构，以测试不同药物，从而确定对特定个体最有效的治疗方案。
该研究集中于与克罗恩病相关的特定途径，称为主要组织相容性复合体（MHC）-I，参与使免疫细胞识别抗原（如毒素或病原体）。触发身体免疫反应的外来物质可能包括我们食物或肠道微生物群中的分子。研究人员证明，克罗恩病患者肠道内衬细胞的MHC-I活性增加，这可能导致肠道特定区域的炎症。
“这是首次有人能够证明持续的表观遗传变化能够解释克罗恩病患者肠道上皮存在的问题，”Zilbauer教授表示。
研究人员还发现，表观遗传修饰高度稳定，可能为持续存在的问题提供潜在解释。
即使在接受治疗并似乎得到治愈后，患者在几个月后仍可能经历炎症复发。这是因为药物只是处理症状，而未解决问题的根本原因。
我们的细胞在胎儿早期发育过程中经历表观遗传变化，这些变化受环境因素的影响，例如感染或抗生素的暴露。“卫生假说”指出，缺乏对微生物的接触也可能在这个过程中发挥作用，影响我们免疫系统的适当发展。研究人员认为，这可能是炎症复发的潜在解释。遗传突变负责克罗恩病的发生。该研究得到了医学研究委员会的大力支持，并与剑桥大学的米尔纳治疗研究所合作。Zilbauer教授及其团队与剑桥企业合作，已经为该技术申请了专利，并正在寻找商业伙伴以帮助进一步发展。
