Искусственный кровеносный сосуд поможет изучать новые методы лечения сосудов людей, больных диабетом.
Журнал Nature опубликовал исследование, в котором описана технология выращивания органоидов кровеносных сосудов (органоид — это трехмерная структура, выращенная из стволовых клеток, которая имитирует орган и может использоваться для изучения его особенностей. — Прим. ред.).
«Способность выращивать такие органоиды позволит исследователям раскрыть причины возникновения различных заболеваний и способы их лечения, например, болезни Альцгеймера, сердечно-сосудистых заболеваний, проблемы заживления ран, инсульта, рака, и, конечно, диабета», — утверждает автор исследования Джозеф Пеннингер, исследовательская кафедра Канады в области функциональной генетики, директор Института наук о жизни при Университете Британской Колумбии и основатель Института Молекулярной Биотехнологии при Австрийской Академии Наук.
По всему миру около 420 млн человек больны диабетом. Многие симптомы этого заболевания — это результат изменений в кровеносных сосудах. Несмотря на распространенность диабета, об этих изменениях мы знаем мало.
«Кровеносный сосуд при диабете изменяется и у пациента, и в выращенном сосудистом органоиде. Базальная мембрана вокруг кровяного сосуда сильно расширилась у больного диабетом. Сосудистые органоиды, которые были сделаны «диабетическими» в лабораторных условиях, могут теперь использоваться как модель для пробы новых видов лечения», — сказано в тексте исследования.
Ученые вырастили эти сосудистые органоиды используя стволовые клетки. При трансплантации их мышам, исследователи обнаружили, что каждый искусственный кровеносный сосуд развился в прекрасно функционирующий, включая артерии и капилляры. Это означает, что в скором времени мы сможем не только проектировать такие органоиды в лабораторных условиях, но и заменять сосудистую систему больного новой — здоровой.
«Самое интересное в нашей работе — это то, что нам успешно удалось создать настоящий кровеносный сосуд человека из стволовой клетки», — Рейнер Виммер, автор исследования и научный сотрудник в Институте Молекулярной Биотехнологии при Австрийской Академии Наук. — «Наши органоиды в высшей степени похожи на капилляры человека даже на молекулярном уровне, и мы можем теперь использовать их для изучения сосудистых заболеваний непосредственно на ткани человека».
При диабете кровеносные сосуды излишне утолщаются в базальной мембране. В результате сильно нарушается снабжение кислородом и питательными веществами клеток и тканей, у больного начинаются многочисленные проблемы со здоровьем: болезни почек, сердечные приступы, инсульты, слепота, заболевания периферической артерии, приводящие к ампутациям частей тела.
Исследователи поместили органоиды кровяного сосуда в «диабетическое» окружение.
«К удивлению, мы смогли отметить значительное расширение базальной мембраны в органоидах», — сказал Виммер. — «Это типичное утолщение базальной мембраны очень схоже с сосудистым поражением, которое наблюдается у больных диабетом».
Ученые проверили действие препаратов, которыми врачи блокируют процесс утолщения стенок кровеносных сосудов. Но на толщину их стенок не повлияло ни одно из антидиабетических средств.
Эти открытия могут позволить идентифицировать причины сосудистых заболеваний и протестировать новые способы лечения больных диабетом.
«Способность создать кровеносный сосуд человека, как органоид из стволовой клетки, — это смена игры», — заключает Джозеф Пеннингер.
Текст: Ксения Дудкина
Обложка: Иван Ханжин
Стань донором крови!
Сдавать кровь — простой способ спасать жизни людей. Становитесь донором и регистрируйтесь в DonorSearch, чтобы следить за своими донациями и получать приятные бонусы!
