Newsy

Miniaturowe serce stworzone z komórek macierzystych pozwoli leczyć wrodzone choroby. W przyszłości pomoże pozbyć się innych schorzeń wieńcowych [DEPESZA]

2020-08-27  |  06:00
Wszystkie newsy

Zespół naukowców z Michigan wyhodował miniaturowy model ludzkiego serca. Organoidy zostały stworzone za pomocą nowej struktury komórek macierzystych, która naśladuje środowiska rozwojowe embrionu i płodu. Pomoże lepiej zrozumieć rozwój serca płodu i wady, takie jak wrodzona choroba serca. – Dzięki organoidom serca możemy badać pochodzenie wrodzonych chorób serca i znaleźć sposoby, aby im zapobiec – przekonuje Aitor Aguirre z Michigan State University.

Organoidy wyhodowane z komórek macierzystych to maleńkie trójwymiarowe formacje ludzkiej tkanki, które faktycznie pełnią funkcje wielu typów komórek występujących w pełnowymiarowych organach. Naukowcy od lat pracują nad stworzeniem miniaturowych organów. Niedawno badacze z uniwersytetu w Michigan po raz pierwszy stworzyli w laboratorium miniaturowy model ludzkiego serca. Zawiera wszystkie pierwotne typy komórek serca, strukturę komór i tkanki naczyniowej. Cały proces trwał zaledwie kilka tygodni, co pozwoliło naukowcom obserwować w czasie rzeczywistym proces wzrostu ludzkiego serca płodu.

– Te małe serca stanowią niezwykle istotne modele do badania wszystkich rodzajów zaburzeń serca z niespotykaną wcześniej precyzją – podkreśla Aitor Aguirre, adiunkt w dziedzinie inżynierii biomedycznej w Instytucie Ilościowych Nauk i Inżynierii Zdrowia przy Michigan State University.

Organoidy ludzkiego serca zostały stworzone za pomocą nowej struktury komórek macierzystych, która naśladuje środowiska rozwojowe embrionu i płodu.

Organoidy ludzkie już same w sobie stanowią wyrafinowane narzędzie do badań. Ale ten postęp umożliwia też naukowcom badanie współdziałania ludzkich tkanek. Może to ograniczyć potrzebę badań nad lekami pochodzenia zwierzęcego, przyspieszy koncepcję medycyny precyzyjnej, a pewnego dnia doprowadzi do produkcji tkanek do przeszczepów w laboratoriach. Dotychczas naukowcom z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati udało się wyhodować jelita zawierające kosmki wchłaniające składniki odżywcze czy organoidy żołądka wytwarzające kwasy trawienne, a także połączony zestaw trzech narządów: wątroby, trzustki i dróg żółciowych. Niedawno powstały też miniaturowe nerki.

– Organoidy to samoorganizujące się trójwymiarowe konstrukcje komórek, które w znacznym stopniu odzwierciedlają właściwości i strukturę narządów – tłumaczy Yonatan Israeli z Michigan State University.

W stworzeniu miniaturowego modelu serca wykorzystano indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste – dorosłe komórki pacjenta, aby rozwinąć embrionalne serce. Zdaniem ekspertów oznacza to przełom w leczeniu wrodzonych chorób serca.

– Przeprowadziliśmy bioinżynieryjny proces, który pozwala komórkom macierzystym rozwinąć się tak jak w embrionie, do różnych typów komórek i struktur obecnych w sercu – wskazuje Aitor Aguirre. – Dajemy komórkom instrukcje, a one wiedzą, co mają zrobić, gdy zostaną spełnione wszystkie odpowiednie warunki.

Obecnie choroby serca są jedną z częstszych przyczyn zgonów. Miniaturowe serce stworzone z komórek macierzystych można by wykorzystać do badania nie tylko wrodzonych chorób serca, lecz także innych schorzeń sercowo-naczyniowych, takich jak kardiotoksyczność wywołana chemioterapią i wpływ cukrzycy na rozwijające się serce płodu.

– Obecnie w laboratorium wykorzystujemy organoidy serca do modelowania wrodzonej choroby serca – najczęstszej wady wrodzonej u ludzi, która dotyka prawie 1 proc. noworodków – wskazuje adiunkt z Michigan State University. – Dzięki organoidom możemy badać pochodzenie wrodzonych chorób serca i znaleźć sposoby, aby im zapobiec.

Organoidy pozwalają nie tylko opracować metodę walki z chorobami, ale pomagają też poznać właściwości organów. Co istotne, w ten sposób naukowcom udało się zniwelować problemy natury moralnej.

– Teraz możemy mieć to, co najlepsze z obu światów – precyzyjny ludzki model do badania chorób – maleńkie ludzkie serce. Bez wykorzystywania materiału płodowego lub naruszania zasad etycznych. To wielki krok naprzód – przekonuje Aitor Aguirre.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Kalendarium

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Bankowość

Duży wzrost aktywności cyberprzestępców w czasie pandemii. Coraz częściej podszywają się pod zaufane firmy i instytucje

Cyberprzestępcy bardzo szybko zaczęli wykorzystywać do wyłudzeń tematykę związaną z COVID-19, a w czasie pandemii skokowo wzrosła liczba ataków hakerskich i prób wyłudzenia danych. W ostatnich tygodniach oszuści za cel ataków obrali sobie zwłaszcza osoby w wieku 20–40 lat, z którymi kontaktują się kanałami elektronicznymi i telefonicznymi, wykorzystując sprawdzoną socjotechnikę wypróbowaną wcześniej na seniorach czy dane pozyskane z wycieków. Coraz częściej podszywają się pod znane, zaufane instytucje, np. banki, co przy braku czujności może zakończyć się utratą środków z konta czy zaciągnięciem kredytu na setki tysięcy złotych. Eksperci zalecają ostrożność i korzystanie z narzędzi, które pomogą chronić się przed takimi scenariuszami.

Medycyna

Naukowcy są już w stanie określić ryzyko powikłań na wczesnym etapie ciąży. Dotychczas zwykle diagnozowane były zbyt późno [DEPESZA]

Zaburzenia ciąży dotykają około 10 proc. kobiet. Często są diagnozowane zbyt późno, gdy powikłania są już groźne dla rozwoju płodu. Naukowcy odkryli, że poprzez zbadanie poziomu hormonów w łożysku można szybko przewidzieć, które kobiety będą narażone na ciążowe powikłania. Biomarkery hormonalne łożyska są obecne od pierwszego trymestru ciąży, tymczasem zwykle zaburzenia są diagnozowane dopiero w drugim lub trzecim trymestrze, kiedy mogą mieć poważne konsekwencje.