פריצת דרך באיברים מלאכותיים היוצרים כלי דם משלהם

Đột phá nội tạng nhân tạo tự hình thành mạch máu

מבנים אלה, המדמים את הלב, הכבד, הריאות והמעיים, מכילים מגוון סוגי תאים וארגון מורכב שמעולם לא נראה במודלים קודמים.

אורגנואידים – מבני תאים תלת-ממדיים זעירים – משמשים זה מכבר לחקר מחלות ולבדיקת תרופות. עם זאת, לרוב האורגנואידים חסרים כלי דם, דבר המגביל את גודלם, תפקודם ובגרותם. לדוגמה, כליות זקוקות לכלי דם כדי לסנן דם, והריאות זקוקות להם כדי להחליף גזים.

בחודש שעבר, שני צוותי מחקר עצמאיים פרסמו בכתבי העת Science ו-Cell כיצד ליצור אורגנואידים בעלי כלי דם כבר מההתחלה. הם התחילו עם תאי גזע פלוריפוטנטיים, ולאחר מכן טיפלו בהתמיינות שלהם כדי ליצור גם רקמת איבר וגם תאי כלי דם.

"מודלים אלה באמת מראים את כוחה של הגישה החדשה", אמר אוסקר אבילז, מומחה לתאי גזע באוניברסיטת סטנפורד ושותף לכתיבת המחקר על הלב והכבד.

בתחילה, צוותי מחקר ערבבו לעתים קרובות רקמת כלי דם ורקמות אחרות בנפרד ל"אסמבלואיד" (מודל מבחנה המשלב אורגנואידים רבים או תאים אחרים), אך גישה זו עדיין לא הצליחה לשחזר במלואה את המבנה האמיתי.

פריצת הדרך הגיעה מתגלית מקרית, שבמהלכה טיפחו תאי אפיתל. מספר קבוצות מחקר, כולל אוניברסיטת מישיגן, הבחינו שאורגנואידים מייצרים באופן ספונטני יותר תאי אנדותל בכלי הדם. במקום לחסל אותם, הם ביקשו "לשכפל" תופעה זו באורגנואידים של המעי.

עם רמז זה בראש, ייפיי מיאו ועמיתיו במכון לזואולוגיה של האקדמיה הסינית למדעים , ניסו לשלוט בהתפתחות המשותפת של תאי אפיתל ותאי כלי דם באותה צלחת תרבית. בתחילה, זה היה קשה מכיוון ששני סוגי התאים נזקקו לאותות מולקולריים מנוגדים כדי לגדול. עם זאת, הצוות מצא דרך להתאים את עיתוי הוספת המולקולות המגרות, מה שאפשר לשתיהן לגדול יחד.

כתוצאה מכך, כאשר הושתלו האורגנואידים של הריאה בעכברים, התמיינו לסוגי תאים רבים, כולל תאים ספציפיים לאלוואולים - אתר חילוף הגזים. כאשר גודלו על פיגום תלת-ממדי, הם התארגנו מעצמם למבנים דמויי אלוואולרים. יוזף פנינגר, מומחה במרכז הלמהולץ לחקר זיהומים (גרמניה), העריך זאת כצעד מעניין קדימה.

באופן דומה, אבילז יצר אורגנואידים של הלב שהכילו תאי שריר, כלי דם ועצבים. כלי הדם יצרו ענפים קטנים שהתפתלו דרך הרקמה. גישה זו יצרה גם כבדים מיניאטוריים עם כלי דם זעירים רבים.

עם זאת, האורגנואידים הקיימים עדיין משחזרים רק את השלבים המוקדמים של התפתחות עוברית. פנינגר אומר שכדי שאורגנואידים יתפקדו כמו איברים אמיתיים, מדענים יצטרכו לפתח כלי דם גדולים יותר, רקמות תומכות וכלי לימפה. האתגר הבא הוא "לפתוח את השסתומים" כדי שכבלי הדם יוכלו לשאת זרימה ממשית. "זהו תחום מרגש להפליא", הוא אומר.

מקור: https://baoquocte.vn/dot-pha-noi-tang-nhan-tao-tu-hinh-thanh-mach-mau-320722.html