Кровеносные сосуды впервые вырастили в чашке Петри. Почему это круто?

Исследователи из Института молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук (IMBA) разработали новаторскую модель: трехмерные органоиды человеческих кровеносных сосудов, выращенные в чашке Петри. Органоид – это трехмерная структура, выращенная из стволовых клеток, которая имитирует орган и может быть использована для изучения аспектов этого органа в чашке Петри. Выращенные учеными сосудистые органоиды поразительно имитируют структуру и функцию реальных кровеносных сосудов человека.

Пересаженные мышам органоиды кровеносных сосудов развились в совершенно функциональные человеческие кровеносные сосуды, включая артерии и капилляры. Открытие показывает, что можно не только сконструировать органоиды кровеносных сосудов из стволовых клеток человека в чашке, но и вырастить функциональную человеческую сосудистую систему в другом виде.

«Наши органоиды в значительной степени напоминают человеческие капилляры, даже на молекулярном уровне, и теперь мы можем использовать их для изучения заболеваний кровеносных сосудов непосредственно на ткани человека», – рассказали авторы исследования

Это, в частности, касается изучения изменений при диабете. Одной из особенностей диабета является то, что у кровеносных сосудов появляется аномальное утолщение базальной мембраны. В результате, поставка кислорода и питательных веществ к клеткам и тканям сильно затрудняется, что приводит к множеству проблем со здоровьем, включая отказ почек, сердечные приступы, слепоту и заболевания периферийных артерий (вплоть до ампутаций).

Исследователи подвергли органоиды кровеносных сосудов воздействию «диабетической» среды в чашке Петри и смогли в режиме реального времени наблюдать массивное расширение базальной мембраны в них.

Затем ученые начали искать химические соединения, которые могли бы блокировать утолщение стенок кровеносных сосудов. Они обнаружили, что ни одно из существующих антидиабетических лекарств не имеют никакого положительного влияния на эти дефекты кровеносных сосудов. Тем не менее, исследователи открыли, что ингибиторы (блокаторы) γ-секретазы (тип энзима в теле), предотвратили сгущение стенок кровеносного сосуда. Это позволяет предположить, что этот энзим мог бы быть полезен в сдерживании диабетических осложнений.

По оценкам ученых, во всем мире около 420 миллионов людей страдают от диабета. Многие диабетические симптомы являются результатом изменений в кровеносных сосудах, которые приводят к нарушению кровообращения и снабжения тканей кислородом. Несмотря на свою распространенность, исследователям очень мало известно о сосудистых изменениях, возникающих при сахарном диабете. Это ограничение замедлило развитие столь необходимого лечения.

Новая разработка позволит выявить основные причины сосудистых заболеваний, а также разработать и протестировать новые методы лечения пациентов с диабетом.

Читайте еще: Как легкое человека помогло ученым получить топливо

Источник: The University of British Columbia