Головна / Наука / Людські кровоносні судини вдалося виростити в лабораторії

Людські кровоносні судини вдалося виростити в лабораторії

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.

«Наші всіх органел дуже схожі на людські капіляри навіть на молекулярному рівні, тому тепер ми можемо використовувати їх для вивчення захворювань кровоносних судин безпосередньо на тканинах людини», — коментує провідний автор дослідження Райнер Віммер.

Человеческие кровеносные сосуды удалось вырастить в лаборатории
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.

«Кожен орган нашого організму пов’язаний з кровоносною системою. Можливість виростити кровоносні судини у вигляді органоїдів зі стовбурових клітин — переломний момент. З їх допомогою ми можемо дізнатися причини та способи лікування величезної кількості захворювань, починаючи від діабету, хвороби Альцгеймера, всіх серцево-судинних захворювань і закінчуючи раком», — відзначає старший автор досліджень Джозер Пеннінгер.