Органоиды кровеносных сосудов быстро минимизируют повреждение поврежденных тканей

Кровеносные сосуды, выращенные в лабораторных условиях всего за пять дней, могут быстро предотвратить повреждение тканей, которое может произойти после несчастного случая.

Крошечные шарики выращенных в лаборатории кровеносных сосудов помогли восстановить приток крови к поврежденным тканям у мышей, минимизировав некроз. Этот подход может быть однажды использован для уменьшения некоторых повреждений, вызванных несчастными случаями или тромбами.

Ранее исследователи создавали скопления выращенных в лаборатории кровеносных сосудов, известные как органоиды, погружая человеческие стволовые клетки в коктейль из химикатов. Но этот подход занимает несколько недель и часто приводит к образованию сосудов, которые плохо имитируют сосуды в организме, говорит Хуан Мелеро-Мартин из Гарвардского университета.

Реклама

В альтернативном подходе Мелеро-Мартин и его коллеги генетически сконструировали человеческие стволовые клетки, которые были созданы путем перепрограммирования клеток кожи. Они дали стволовым клеткам генетическую последовательность, которая заставляет их развиваться в кровеносные сосуды в присутствии антибиотика доксициклина. «Нам удалось получить органоиды кровеносных сосудов всего за пять дней», — говорит Мелеро-Мартин. Сосуды также имели уровни активности белков и генов, которые были очень похожи на те, что обнаружены в организме человека, говорит он.

Чтобы проверить, могут ли их органоиды лечить поврежденные ткани, исследователи хирургическим путем отрезали кровоснабжение одной ноги у нескольких мышей, так что оно составило менее 10 процентов от нормы. Через час они имплантировали 1000 органоидов в каждое из мест повреждения.

При визуализации мышей две недели спустя команда обнаружила, что имплантированные кровеносные сосуды слились с теми, которые уже были у животных, восстановив кровоснабжение до 50 процентов от нормального уровня — это существенный объем, говорит Оскар Абилез из Стэнфордского университета в Калифорнии. «Например, в случае сердечного приступа, если вы можете восстановить такой приток крови к тканям за разумное время, это будет иметь большое значение для уменьшения повреждения тканей».

После лечения около 75 процентов животных имели минимальные уровни мертвых тканей, говорит Мелеро-Мартин. Среди тех, кто был ранен и не получил имплантированные кровеносные сосуды, большая часть тканей ног погибла примерно у 90 процентов особей.

В другом эксперименте исследователи использовали органоиды для лечения мышей с диабетом 1 типа, когда повреждение поджелудочной железы приводит к слишком высокому уровню сахара в крови. Они обнаружили, что имплантация органоидов мышам вместе с трансплантацией ткани поджелудочной железы существенно улучшила контроль сахара в крови по сравнению с пересадкой только ткани поджелудочной железы.

Фасция: долгое время остававшаяся без внимания ткань, которая формирует ваше здоровье

Соединительная ткань, окружающая мышцы и органы, известная как фасция, всегда игнорировалась, но новые данные свидетельствуют о том, что она является ключом к борьбе с хронической болью и иммунной дисфункцией.

Но необходимы дальнейшие исследования на более крупных животных, таких как свиньи, прежде чем этот подход можно будет протестировать на людях, говорит Абилес. Мелеро-Мартин говорит, что команда надеется сделать это, добавляя, что исследования на людях могут быть реалистично проведены в течение пяти лет.

Помимо лечения повреждений тканей, результаты исследования могут помочь в разработке выращенных в лабораторных условиях мини-органов, которые лучше имитируют процессы, происходящие в организме, или даже мини-опухолей, которые ученые смогут изучать и тестировать на них методы лечения в лабораторных условиях.

«До недавнего времени эти органоиды могли расти только до определенного размера, поскольку у них нет кровеносных сосудов, поэтому после определенного размера, нескольких миллиметров, они начинают умирать», — говорит Абилез. «Это исследование предлагает способ добавления кровеносных сосудов к этим органоидам, чтобы они лучше представляли физиологию человека и были более полезны для разработки методов лечения».

Клетка Стволовая клетка DOI: 10.1016/j.stem.2025.05.014

Источник: www.newscientist.com