technologie

Wetenschappers hebben perfecte menselijke bloedvaten in het laboratorium gegroeid

Een internationale groep wetenschappers onder leiding vanspecialisten van de Universiteit van British Columbia (Canada) hebben een perfecte driedimensionale replica van menselijke bloedvaten in de Petrischaal gegroeid, waarbij ze de structuur en functies hiervan perfect imiteerden. Onderzoekers geloven dat het bereikte resultaat, waarvan de details worden beschreven in het tijdschrift Nature, de mogelijkheid opent voor een effectievere benadering van de ontwikkeling van therapie voor verschillende ernstige ziekten, zoals diabetes.

Mensen met diabetes - een chronische aandoeninghoge bloedsuikerspiegel - vaak is er sprake van een overtreding van de bloedcirculatie in het lichaam. Dientengevolge, kan het hartaanvallen, beroertes, andere ziekten verbonden aan het cardiovasculaire systeem veroorzaken, evenals leiden tot amputatie van de lidmaten. Voor het bestuderen van diabetische aandoeningen gebruiken wetenschappers dieren, bijvoorbeeld dezelfde laboratoriummuizen. Het gebruik van het vasculaire systeem van de muis maakt het echter niet mogelijk om alle aspecten van de ontwikkeling van de ziekte volledig te onderzoeken en te evalueren, in het bijzonder, hoe de schade aan het menselijke vasculaire systeem optreedt. Dit bemoeilijkt de ontwikkeling van de behandeling van diabetescomplicaties.

Idealiter wilden wetenschappers dat natuurlijk altijdin staat zijn om de effecten van de ontwikkeling van de ziekte in schepen waar te nemen die zo veel mogelijk op mensen lijken. Daarom is de productie van uiterst kleine organen of organoïden, als alternatief voor dieronderzoek, de afgelopen jaren actief aan het ontwikkelen geweest. Andere groepen wetenschappers hebben dus al organellen van de maag, longen en zelfs de hersenen gemaakt. Ze zijn gebruikt om onderzoek uit te voeren gericht op het begrijpen en ontwikkelen van methoden voor de behandeling van vele ziekten, variërend van cystische fibrose en eindigend met het Zika-virus.

De wetenschappelijke groep achter de laatsteonderzoek, zegt dat wetenschappers lange tijd geen werkelijk perfecte vasculaire organellen van de mens konden creëren. In een persbericht van de University of British Columbia wordt echter opgemerkt dat het nu is gelukt.

"Onze organellen lijken erg op de mensde haarvaten bevinden zich zelfs op moleculair niveau, dus nu kunnen we ze gebruiken om ziekten van de bloedvaten rechtstreeks op menselijke weefsels te bestuderen ", zegt de hoofdauteur van het onderzoek, Rainer Wimmer.

Vergelijking van veranderingen in bloedvaten: bij mensen en in het laboratorium gecreëerde vasculaire organellen. Het basismembraan (gemarkeerd in groen) rond de bloedvaten (rood) is aanzienlijk vergroot bij patiënten met diabetes (aangegeven met witte pijlen)

De auteurs van het werk merken op dat de organellen vasculair zijnmenselijke systemen werden gekweekt op stamcellen - onrijpe cellen die in staat zijn de vorm aan te nemen van andere. Zoals in het geval van het huidige humane vasculaire systeem, hebben de gecreëerde organellen een netwerk van capillairen bedekt met een basaal membraan, dat een laag is die het bindweefsel van het epitheel of endotheel scheidt en een structurele functie vervult, waarbij de vorm van bloedvaten wordt gegeven en behouden.

Wimmer en het team hebben de resulterende organoïden getransplanteerd.levende muizen die geen immuunsysteem hebben (dit is nodig om afstoting van nieuw weefsel te voorkomen). Organoïden namen gemakkelijk wortel in hun organismen, verbindend met het huidige vaatstelsel, en ontwikkelden zich toen verder in een netwerk van grotere slagaders, arteriolen (kleine slagaders) en kleine aders.

Wetenschappers besloten zelfs nog verder te gaanom "diabetische" vaten te recreëren, gekenmerkt door een verdikking van het basismembraan. Nu kunnen ze worden gebruikt als een model voor het definiëren van nieuwe behandelingen.

Experimentele resultaten laten dat ziengecreëerde vasculaire organellen zijn een meer geschikt model voor het bestuderen van diabetes, voegen de onderzoekers toe. En aangezien de bloedsomloop verbonden is met alle delen van het lichaam, gaat het potentieel voor het gebruik van deze organoïden veel verder dan het onderzoek van alleen deze ziekte.

"Elk orgaan van ons lichaam wordt geassocieerdbloedsomloop. Het vermogen om bloedvaten te laten groeien in de vorm van organoïden uit stamcellen is een keerpunt. Met hun hulp kunnen we de oorzaken en methoden achterhalen voor de behandeling van een groot aantal ziekten, uiteenlopend van diabetes, de ziekte van Alzheimer, alle hart- en vaatziekten en eindigend met kanker, "merkt onderzoeksauteur Jozer Penninger op.

Je kunt een medische doorbraak bespreken in onze Telegram-chat.