Terobosan dalam organ buatan yang membentuk saluran darah mereka sendiri

Menurut Nature, penyelidik telah membangunkan model organ miniatur paling canggih yang pernah ada, yang boleh menjana sendiri saluran darah berkhasiat.

Struktur ini, yang menyerupai jantung, hati, paru-paru, dan usus, mengandungi pelbagai jenis sel dan organisasi kompleks yang tidak pernah dilihat dalam model sebelumnya.

Organoid – struktur sel 3D yang kecil – telah lama digunakan untuk mengkaji penyakit dan menguji dadah. Walau bagaimanapun, kebanyakan organoid kekurangan saluran darah, yang mengehadkan saiz, fungsi dan kematangannya. Sebagai contoh, buah pinggang memerlukan saluran darah untuk menapis darah, dan paru-paru memerlukannya untuk menukar gas.

Bulan lepas, dua pasukan penyelidikan bebas yang diterbitkan dalam jurnal Sains dan Sel bagaimana untuk mencipta organoid vaskular dari awal lagi. Mereka bermula dengan sel stem pluripotent, kemudian memanipulasi pembezaan mereka untuk mencipta kedua-dua tisu organ dan sel saluran darah.

"Model ini benar-benar menunjukkan kuasa pendekatan baharu," kata Oscar Abilez, pakar sel stem di Universiti Stanford dan pengarang bersama kajian jantung dan hati.

Pada mulanya, pasukan penyelidik sering mencampurkan tisu saluran darah dan tisu lain secara berasingan ke dalam "assembloid" (model tabung uji yang menggabungkan banyak organoid atau sel lain), tetapi pendekatan ini masih tidak menghasilkan semula struktur sebenar sepenuhnya.

Kejayaan itu datang daripada penemuan kebetulan semasa memupuk sel epitelium, beberapa kumpulan penyelidikan termasuk Universiti Michigan menyedari bahawa organoid secara spontan menghasilkan lebih banyak sel endothelial vaskular. Daripada menghapuskannya, mereka berusaha untuk "meniru" fenomena ini dalam organoid usus.

Dengan mengambil kira petunjuk itu, Yifei Miao dan rakan sekerja di Institut Zoologi, Akademi Sains China, cuba mengawal pembangunan bersama sel epitelium dan sel saluran darah dalam hidangan kultur yang sama. Pada mulanya, ini sukar kerana kedua-dua jenis sel memerlukan isyarat molekul yang bertentangan untuk berkembang. Walau bagaimanapun, pasukan itu menemui cara untuk melaraskan masa menambah molekul merangsang, membolehkan kedua-duanya berkembang bersama.

Akibatnya, organoid paru-paru, apabila ditanam pada tikus, dibezakan kepada banyak jenis sel, termasuk sel khusus untuk alveoli - tapak pertukaran gas. Apabila ditanam pada perancah 3D, ia disusun sendiri menjadi struktur seperti alveolar. Josef Penninger, pakar di Pusat Penyelidikan Jangkitan Helmholtz (Jerman), menilai ini sebagai langkah ke hadapan yang menarik.

Begitu juga, Abilez mencipta organoid jantung yang mengandungi sel otot, saluran darah dan saraf. Pembuluh darah membentuk dahan kecil yang menyelinap melalui tisu. Pendekatan ini juga mencipta hati kecil dengan banyak saluran darah kecil.

Walau bagaimanapun, organoid semasa masih hanya meniru peringkat awal perkembangan embrio. Penninger mengatakan bahawa untuk organoid berfungsi seperti organ sebenar, saintis perlu membangunkan saluran darah yang lebih besar, tisu penyokong, dan saluran limfa. Cabaran seterusnya ialah "membuka injap" untuk saluran darah membawa aliran sebenar. "Ini adalah kawasan yang sangat menarik," katanya.

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