Міжнародна група вчених під керівництвом фахівців Університету Британської Колумбії (Канада) виростила в чашці Петрі досконалу тривимірну репліку людських кровоносних судин, яка чудово імітує структуру і функції справжніх. Дослідники вважають, що досягнутий результат, деталі якого описані в журналі Nature, відкриває можливість більш ефективно підходити до питань розробки терапії різних серйозних захворювань, таких як діабет.
У людей з діабетом – хронічним станом підвищеного вмісту цукру в крові часто спостерігається порушення циркуляції крові в організмі. Як результат, це може ставати причиною серцевих нападів, інсультів, інших хвороб, пов’язаних з серцево-судинною системою, а також призводити до ампутації кінцівок. Для вивчення діабетичних станів вчені використовують тварин, наприклад, тих же лабораторних мишей. Однак використання судинної системи миші не дозволяє в повній мірі дослідити й оцінити всі аспекти розвитку хвороби, зокрема те, як відбувається ураження людської судинної системи. Це ускладнює розробку лікування ускладнень діабету.
В ідеалі вченим, звичайно ж, завжди хотілося отримати можливість вести спостереження за ефектами розвитку захворювання в судинах, максимально схожих на людські. Тому в якості альтернативи дослідженнями на тварин останні роки активно розвивається сфера виробництва крихітних органів або органоїдів. Так, іншими групами вчених вже були створені органели шлунка, легенів і навіть мозку. З їх допомогою проводилися дослідження, спрямовані на розуміння і розробку методів лікування багатьох хвороб, починаючи від кістозного фіброзу і закінчуючи вірусом Зіку.
Наукова група, що стоїть за останнім дослідженням, говорить, що вченим довгий час не вдавалося створити по-справжньому ідеальні судинні всіх органел людини. Проте в прес-релізі Університету Британської Колумбії зазначається, що тепер це вдалося.
Порівняння зміни кровоносних судин: у людини і лабораторно створених судинних органоїдах. Базальна мембрана (відзначена зеленим) навколо кровоносних судин (червоним) значно збільшена у пацієнтів з діабетом (зазначено білими стрілками)
Автори роботи відзначають, що всі органели судинної системи людини були вирощені на основі стовбурових клітин – незрілих клітин, здатних приймати форму будь-яких інших. Як і у випадку справжньої судинної системи людини, створені органели володієють мережею капілярів, покритих базальною мембраною, що являє собою прошарок, що відокремлює сполучну тканину від епітелію або ендотелію і виконує структурну функцію, надаючи і підтримуючи форму кровоносних судин.
Віммер з командою пересадили отримані органели живим мишам, які не мають імунної системи (це необхідно для запобігання відторгнення нової тканини). Органели легко прижилися в їх організмах, з’єднавшись з цією кровоносною системою, а потім розвинулися далі в мережу більш великих артерій, артеріол (дрібних артерій) і дрібних вен.
Вчені вирішили піти ще далі і навіть змогли відтворити «діабетичні» судини, що характеризуються потовщенням базальної мембрани. Тепер їх можна використовувати в якості моделі для визначення нових методів лікування.
Результати експериментів показують, що створені судинні органели є більш придатною моделлю вивчення діабету, додають дослідники. А так як кровоносна система пов’язана з усіма частинами організму, то потенціал застосування цих органоїдів виходить далеко за межі досліджень лише одного цього захворювання.