Cercetători din SUA, China și Europa au reușit pentru prima dată să creeze mini-organe (inimi, plămâni, ficat și intestin) care își dezvoltă în mod natural propriile vase de sânge. Această realizare marchează un pas uriaș în domeniul biologiei regenerative, fapt care va permite formarea unor organoide mai mari, mai funcționale și mai apropiate de realitatea biologică a organelor umane, relatează Nature.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Organoidele, structuri celulare tridimensionale obținute din celule stem, sunt folosite de ani buni pentru a studia bolile, dezvoltarea embrionară și pentru testarea medicamentelor. Până acum, însă, aceste „mini-organe” nu aveau o rețea vasculară proprie, ceea ce limita alimentarea cu oxigen și nutrienți, reducându-le dimensiunea și complexitatea.
Un progres major
Două echipe de cercetare, care au publicat rezultatele simultan în revistele Science și Cell, au folosit o strategie nouă. Mai exact, au indus formarea vaselor de sânge încă din fazele timpurii ale dezvoltării organoidelor. Pornind de la celule stem pluripotente, care pot deveni orice tip de celulă, cercetătorii au reușit să controleze simultan diferențierea celulelor epiteliale și a celor endoteliale, cele din urmă formând pereții vaselor de sânge.
„Este un progres major. Am reușit să obținem nu doar structuri cu aspect de inimă sau ficat, ci și cu rețele fine de vase care pătrund printre celule, alimentându-le exact ca în organismul real”, spune Oscar Abilez, cercetător la Universitatea Stanford și coautor al unuia dintre studii.
Metoda s-a dovedit eficientă și în cazul plămânilor
După transplantul la șoareci, organoidele s-au maturizat și au format saci alveolari, cu celule specializate pentru schimbul de gaze. În plus, studiile au arătat că aceste structuri se organizează spontan pe suporturi 3D, sugerând că prezența vaselor permite dezvoltarea unor țesuturi complexe.
Descoperirea a fost, în parte, rezultatul unei erori fericite. Mai multe laboratoare au observat că unele celule considerate „contaminante” în organoide erau de fapt celule endoteliale. În loc să le elimine, cercetătorii au decis să le valorifice și să creeze condițiile necesare pentru co-creșterea lor alături de celulele epiteliale.
Aceste organoide reprezintă doar primele etape ale dezvoltării fetale
Totuși, specialiștii avertizează că aceste organoide reprezintă doar primele etape ale dezvoltării fetale. Pentru a ajunge la un model funcțional complet, va fi nevoie și de integrarea vaselor limfatice, precum și de dezvoltarea unor vase de sânge mai mari, capabile să susțină circulația reală.
„Următorul pas este să punem aceste vase la lucru, să facem să circule sângele prin ele. Este un domeniu extraordinar, care evoluează rapid”, spune Josef Penninger, genetician la Helmholtz Centre din Germania.
