Искусственные сосуды, персонально настроенные на определенный орган — sp-zakupki.ru

0 Comments

Группа исследователей разработала способ производства функционирующих человечьих кровеносных сосудов и показала, что эти сосуды могут переносить кровь (внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур: эритроцитов и тромбоцитов) и питать ею выращенные в лабораторных критериях модельные органы и опухоли (Опухоль (син. новообразование, неоплазия, неоплазма) — патологический процесс, представленный новообразованной тканью). В базе способа, описанного в размещенной 9 сентября в Nature работе, — открытый не так давно белок, способный омолаживать клеточки сосудистого эндотелия, возвращая их в пластичное состояние, в котором они просто вырастают и приспосабливаются к окружающим тканям.

Точность моделирования человечьих заболеваний на звериных оставляет желать наилучшего. Это усложняет разработку терапевтических средств и способов восстановления повреждённых органов либо их подмены искусственно выращенными. При всем этом донорских органов постоянно не хватает. А время от времени пересаженные органы выходят из строя из-за отвратительного кровоснабжения. Не считая того, и органы, и опухоли (Опухоль (син. новообразование, неоплазия, неоплазма) — патологический процесс, представленный новообразованной тканью) бывают различные — и сосуды в их тоже различные и по-разному работают. Потому фуррор в деле восстановления и выкармливания органов, а также в нацеливании терапии (терапия — процесс, для снятия или устранения симптомов и проявлений заболевания) на определенный тип опухоли (Опухоль (син. новообразование, неоплазия, неоплазма) — патологический процесс, представленный новообразованной тканью), зависит от того, как отлично мы осознаем, какими конкретно качествами должны владеть искусственные сосуды, и как отлично можем их «настроить», чтоб они были похожи по свойствам на истинные и могли верно работать в определенном органе.

Применяемые на данный момент модели типа «орган-на-чипе» состоят, обычно, из микроконтейнеров и микроканалов: в контейнерах располагается культуры клеток органа либо опухоли (Опухоль (син. новообразование, неоплазия, неоплазма) — патологический процесс, представленный новообразованной тканью), по каналам подаются и отводятся нужные для их функционирования воды. Микроканалы при всем этом полностью могут быть выстланы эндотелиальными клеточками и в некий степени имитировать кровеносные сосуды. Но у таковых устройств есть огромное количество ограничений: очень малый объём, отсутствие клеточной свободы, отделённость эндотелиальных клеток от паренхиматозных (главных многофункциональных клеток органов) либо опухолевых полупроницаемыми материалами и т.п. В рамках данной для нас технологии сосуды не имеют способности развиваться и адаптироваться к иным тканям.

Текущее исследование основано на открытии первой авторки, доктора Бризы Паликуки (Brisa Palikuqi) из Калифорнийского института в Сан-Франциско (University of California, San-Francisco). Она узнала, что белок под заглавием ETV2 способен существенно изменять характеристики клеток сосудов взрослого человека, выращенных в культуре. ETV2 — это «новаторский транскрипционный фактор», способный перепрограммировать клеточки, включая либо выключая широкий набора генов.

«Зрелые клеточки эндотелия не могут создавать новейшие кровеносные сосуды с нуля, — гласит Паликуки. — Наша мысль заключалась в том, чтоб применять ETV2 для возврата клеток эндотелия к юному состоянию, в котором они могут сформировывать новейшие сосуды на базе сигналов, поступающих от окружающих тканей. Таковым образом, они встраиваются в окружающие ткани (Строение тканей живых организмов изучает наука гистология) и учатся делать спец функции. Мы также выявили, что смесь из трёх тканеобразующих «матричных» белков посодействовала омоложенным клеточкам эндотелия (R-VEC) сформировывать сосуды в устройствах, оперирующих телесными жидкостями, в частности, кровью (внутренней средой организма). У нас вышла трёхмерная платформа, мы её окрестили «Орган-на-сосудистой-сети». Мы можем применять R-VEC для сотворения тканеспецифичных кровеносных сосудов, которые могут посодействовать в деле регенерации различных органов».

Новейшие сосуды просто адаптировались к кровеносной системе мышей и оставались жизнестойкими в течение нескольких месяцев. Также сосуды R-VEC поддерживали рост лабораторных здоровых либо раковых органоидов (органов, выращенных в искусственных критериях). R-VEC открывает широкие перспективы для регенеративной медицины и борьбы с онкозаболеваниями. Сейчас есть возможность создавать модели с тканями, отлично оснащёнными сосудами. Это дозволит буквально имитировать людские заболевания и освободит исследователей от необходимости прибегать к звериным моделям.

Чтоб показать универсальность разработанной технологии, команда показала, что в лабораторных критериях R-VEC способны обеспечить кровеносными сосудами (васкуляризировать) и поддерживать функциональность кластеров островковых клеток человека — островков Лангерганса, которые создают инсулин в поджелудочной железе и повреждаются аутоиммунным ответом при сладком диабете 1-го типа. Пересадку островков время от времени делают в ходе исцеления диабета, но если их пересаживать в вседоступные места, такие как кожа, они не могут развить там надёжной системы сосудов. Потому приходится их пересаживать в печень, и это затрудняет мониторинг трансплантата.

«Способность R-VEC к васкуляризации человечьих островков Лангерганса заложит базу для сотворения долговременных островков для потенциального исцеления диабета I типа, — разъясняет соавтор статьи доктор Джо Чжоу (Joe Zhou). — Такие васкуляризированные островки могли быть наиболее доступными, имели бы наилучшую выживаемость и превосходили бы способы исцеления, доступные в рамках имеющихся сейчас технологий. Они также открыли бы новейшие способности для тестирования фармацевтических средств, направленных на остановку аутоиммунной реакции».

Сети сосудов R-VEC уже употребляются для исследования болезней человека. «Мы используем сосудистую сеть R-VEC для исследования того, как конкретно вирус SARS-CoV-2 наносит вред малым кровеносным сосудам снутри органов. Это создаёт условия для разработки новейших методов исцеления», — сказал доктор Роберт Шварц (Robert Schwartz), доцент кафедры гастроэнтерологии в Weill Cornell Medicine.

«Раскрывается новейший предел в регенеративной медицине, потому что некие из главных препятствий, стоящих перед данной для нас отраслью, сейчас будут преодолены», — добавил доктор Шанин Рафии (Shahin Rafii), доктор мед генетики и управляющий отделения регенеративной медицины в Weill Cornell Medicine.

Добавить комментарий