Человеческие кровеносные сосуды удалось вырастить в лаборатории

Международная группа ученых под руководством специалистов Университета Британской Колумбии (Канада) вырастила в чашке Петри совершенную трехмерную реплику человеческих кровеносных сосудов, великолепно имитирующую структуру и функции настоящих. Исследователи считают, что достигнутый результат, детали которого описаны в журнале Nature, открывает возможность более эффективно подходить к вопросам разработки терапии различных серьезных заболеваний, таких как диабет.

У людей с диабетом – хроническим состоянием повышенного содержания сахара в крови – часто наблюдается нарушение циркуляции крови в организме. Как результат, это может становиться причиной сердечных приступов, инсультов, других болезней, связанных с сердечно-сосудистой системой, а также приводить к ампутации конечностей. Для изучения диабетических состояний ученые используют животных, например, тех же лабораторных мышей. Однако использование сосудистой системы мыши не позволяет в полной мере исследовать и оценить все аспекты развития болезни, в частности то, как происходит поражение человеческой сосудистой системы. Это усложняет разработку лечения осложнений диабета.

В идеале ученым, конечно же, всегда хотелось получить возможность вести наблюдения за эффектами развития заболевания в сосудах, максимально похожих на человеческие. Поэтому в качестве альтернативы исследованиям на животных последние годы активно развивается сфера производства крошечных органов или органоидов. Так, другими группами ученых уже были созданы органоиды желудка, легких и даже мозга. С их помощью проводились исследования, направленные на понимание и разработку методов лечения многих болезней, начиная от кистозного фиброза и заканчивая вирусом Зика.

Научная группа, стоящая за последним исследованием, говорит, что ученым долгое время не удавалось создать по-настоящему идеальные сосудистые органоиды человека. Однако в пресс-релизе Университета Британской Колумбии отмечается, что теперь это удалось.
 

Авторы работы отмечают, что органоиды сосудистой системы человека были выращены на основе стволовых клеток – незрелых клеток, способных принимать форму любых других. Как и в случае настоящей сосудистой системы человека, созданные органоиды обладает сетью капилляров, покрытых базальной мембраной, представляющей собой прослойку, отделяющую соединительную ткань от эпителия или эндотелия и выполняющую структурную функцию, придавая и поддерживая форму кровеносным сосудам.

Виммер с командой пересадили полученные органоиды живым мышам, не имеющим иммунной системы (это необходимо для предотвращения отторжения новой ткани). Органоиды легко прижились в их организмах, соединившись с настоящей кровеносной системой, а затем развились дальше в сеть более крупных артерий, артериол (мелких артерий) и мелких вен.

Ученые решили пойти еще дальше и даже смогли воссоздать «диабетические» сосуды, характеризующиеся утолщением базальной мембраны. Теперь их можно использовать в качестве модели для определения новых методов лечения.

Результаты экспериментов показывают, что созданные сосудистые органоиды являются более подходящей моделью изучения диабета, добавляют исследователи. А так как кровеносная система связана со всеми частями организма, то потенциал применения этих органоидов выходит далеко за пределы исследований лишь одного этого заболевания.