Биоинженеры выращивают и испытывают сосуды – Кровь5

БИОИНЖЕНЕРЫ ВЫРАЩИВАЮТ И ИСПЫТЫВАЮТ СОСУДЫ

Уильям Джонсон, “Натюрморт с бутылками, горшками и кувшином”

Любой новый препарат должен пройти несколько фаз клинических испытаний. Сперва этап лабораторных исследований, затем эксперименты на мышах и только после этого, в случае положительных результатов, препарат можно испытывать на людях. Проблема в том, что именно на этой финальной стадии чаще всего выясняется непригодность средства или новой методики, что напрямую связано с риском для здоровья испытуемых.

Группа биоинженеров из Австрии, Великобритании и США смогли вырастить кровеносный сосуд, по своим характеристикам полностью идентичный человеческому. Руководил исследованием Джозеф Пеннингер (Josef Penninger), директор Института молекулярной биотехнологии австрийской академии наук (IMBA).

До этого ученым уже удавалось искусственно выращивать сосуды, но другими способами и не с самыми эффективными результатами. Например, их можно вырастить внутри человеческого организма при помощи стволовых клеток, но тогда сосуд нельзя пересадить другому реципиенту. Другой вариант — вырастить их в лаборатории, но тогда сосуды хоть и функционируют как человеческие, значительно отличаются по структуре. Они могут прижиться у конкретного пациента, но на них нельзя проводить эксперименты с обобщающими выводами.

Команда под руководством Пеннингера пошла другим путем. Ученые вырастили в чашке Петри из стволовых клеток человека органоид кровеносного сосуда. Органоид — это микроскопическая модель какого-либо органа, состоящая из тех же клеток, что и у живого организма. Она не только повторяет структуру органа, но и выполняет его основные функции.

Чтобы понять, насколько успешным был эксперимент, органоид пересадили мышам. Его трансплантировали к сосуду рядом с почкой, и в итоге мышь прожила с этим органоидом шесть месяцев. За это время он развился до полноценного сосуда.

Это первый случай в истории медицины, когда полученный искусственно сосуд на молекулярном уровне повторил человеческий. Внутри него есть эндотелий (внутренняя поверхность кровеносных сосудов), снаружи — базальная мембрана (плотная белковая оболочка, отделяющая соединительную ткань от эпителия), присутствуют даже стволовые клетки.

Пересаживать сосуды, полученные таким образом, пока не планируют, просто хотят использовать именно на стадии клинических испытаний разнообразных препаратов. Например, чтобы без угрозы для здоровья людей изучать на полноценном биообразце, как лечить различные заболевания, поражающие сосуды: инсульт, болезнь Альцгеймера и другие.

Ученые, проводившие эксперимент, уже убедились, что биообразец готов для дальнейших опытов. Они вырезали пересаженные мышам искусственные сосуды и поместили в их в жидкость с большим количеством растворенного сахара. К их восторгу, искусственно полученные сосуды отреагировали на избыток сахара так же, как и человеческие: базальная мембрана стала толще, а эндотелий клеток — тоньше. Такая реакция означает, что на искусственном сосуде уже можно испытывать и препараты — например, против сахарного диабета.

Чашка Петри прозрачный цилиндрический сосуд с крышкой широко используется в микробиологии для выведения колоний микроорганизмов. Кроме того ее активно используют заводчики декоративных лягушек для создания так называемой гнездовой основы. Названа в честь Юлиуса Петри, ассистента Роберта Коха, который в 1877 году изобрел основной комплект лабораторной посуды.

comments powered by HyperComments
Стать донором Помочь донорам
Читайте также