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

Kosmos i lotnictwo

Polskie uczelnie stawiają na kierunki przyszłości. Studenci rozwijają projekty związane z przemysłem kosmicznym czy elektromobilnością

W zestawieniu tysiąca najlepszych ośrodków akademickich na świecie w 2020 roku znajduje się zaledwie osiem polskich uczelni. Stopniowo stają się jednak coraz bardziej innowacyjne, co pokazała choćby pandemia koronawirusa. – Przeszliśmy generalny test związany z cyfryzacją, ale oprócz tego rozwijamy obszary związane z komercjalizacją wyników badań – podkreśla prof. dr hab. inż. Adam Woźniak, prorektor ds. rozwoju Politechniki Warszawskiej. Na uczelniach pojawiają się kierunki przyszłości, coraz więcej ośrodków rozwija innowacyjne rozwiązania.

Internet

Media przyszłości będą mocno spersonalizowane. Śledzenie zachowań użytkowników pozwoli zaoferować w pełni dostosowane kanały telewizyjne czy stacje radiowe

Media przechodzą obecnie cyfrową rewolucję. Po przejściu na cyfrowy sposób nadawania głównym trendem jest przenoszenie treści do sieci. To właśnie internet staje się podstawowym narzędziem medialnym, chociaż te tradycyjne – telewizja czy radio – także stale się zmieniają. W przyszłości będą mocno zindywidualizowane, nadawcy będą mogli wyświetlać spersonalizowane treści dla konkretnego odbiorcy, podobnie jak dziś wyświetlane są spersonalizowane reklamy w mediach społecznościowych. Zmienia się także konsumpcja treści, przechylająca coraz częściej szalę na model subskrypcyjny.