Ученые впервые вырастили кровеносные сосуды человека в лаборатории
Ученым впервые удалось вырастить человеческие кровеносные сосуды в лабораторной чашке Петри. В первую очередь новая революционная инженерная технология позволит значительно продвинуть изучение такого сосудистого заболевания, как диабет, и предотвратить возникающие при нем необратимые изменения в кровеносных сосудах, отмечает журнал Nature.
Человеческие кровеносные сосуды были получены в форме органоида, который представляет собой трехмерную структуру, выращенную из стволовых клеток. Органоид имитирует человеческий орган и может использоваться для изучения функций этого органа.
В ходе эксперимента исследователи трансплантировали полученные органоиды кровеносных сосудов лабораторным мышам и обнаружили, что органоиды превратились в нормально функционирующие кровеносные сосуды человека, в том числе артерии и капилляры. Как отмечают ученые, их опыт показал еще и то, что, используя другой вид, можно вырастить функциональную сосудистую систему человека.
"Возможность строить человеческие кровеносные сосуды как органоиды из стволовых клеток - поворотный момент в наших исследованиях. Это позволит раскрыть причины и способы лечения различных сосудистых заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, проблемы заживления ран, инсульт, рак и, конечно же, диабет", - заявил руководитель исследования, директор-основатель Института молекулярных биотехнологий Австрийской академии наук (IMBA) Йозеф Пеннингер,
В настоящее время диабетом страдают около 420 миллионов человек во всем мире. Одной из особенностей этого заболевания является аномальное утолщение базальной мембраны в кровеносных сосудах. В результате нарушается доставка кислорода и питательных веществ к клеткам и тканям, что может привести к почечной недостаточности, сердечным приступам, инсультам, слепоте и заболеваниям периферических артерий, которые нередко заканчиваются ампутациями. Несмотря на распространенность диабета, наука еще мало знает о сосудистых изменениях, возникающих в результате этой болезни.
В ходе исследования ученые поместили органоиды кровеносных сосудов в "диабетическую" среду в чашке Петри и увидели массивное расширение базальной мембраны в сосудистых органоидах, что было поразительно похоже на повреждения сосудов, наблюдаемые у пациентов с диабетом. Ученые также обнаружили, что ни один из существующих противодиабетических препаратов не оказывает лечебного эффекта на эти патологии кровеносных сосудов. Тем не менее им удалось выяснить, что ингибитор одного из ферментов в организме человека - гамма-секретазы предотвращает утолщение стенок кровеносных сосудов. Таким образом, ученые предположили, что блокирование гамма-секретазы может быть использовано при лечении диабета.
Как отмечают исследователи, их открытие поможет определить основные причины сосудистых заболеваний, а также разработать и протестировать новые методы лечения больных диабетом.
Материал подготовлен профессором медицины Алмазом Шарманом.
