Създадоха туптящо „човешко сърце“ с размера на сусамово зрънце
Учени успяха успешно да отгледат миниатюрно изкуствено „сърце“ с размера на сусамово зрънце от човешки стволови клетки.
Пулсиращата маса е първият самоорганизиращ се миниатюрен орган, който наподобява човешкото сърце – той дори разполага с камера, обградена от кардиоподобна тъкан.
И преди учените са създавали в лабораторни условия прости органи, подобни на сърце – т.нар. кардиоиди. Те обаче винаги са използвали своеобразно скеле, форма или матрица, около които клетките малко по малко се свързват.
ОЩЕ ОТ #органи
Този нов модел кардиоид от своя страна се самоизгражда спонтанно. Единственото нещо, което учените е трябвало да направят, е да стимулират плурипотентните стволови клетки чрез сигнализации, за които се знае, че координират развитието на сърцето в човешкия ембрион.
Туптящ кардиоид. Източник: The Mendjan Lab
В рамките на други проучвания учени са успявали да отгледат самоорганизиращи се очни, мозъчни и чревни органоиди с помощта на подобни сигнализиращи техники.
„Не използваме нещо по-различно от останалите изследователи, просто впрягаме всички известни сигнали“, обяснява биологът Саша Менджан от Австралийската академия на науките във Виена.
Когато се контролират, тези сигнали диференцират стволовите клетки и позволяват на този изкуствен орган (или органоид) да развие ясно различими пластове.
Само за една седмица масата от клетки е сформирала триизмерна структура, която може да тупти ритмично и да изпомпва и вкарва течност в подобната на камера кухина.
Човешкото сърце е първият орган, който се образува в ембриона, и то е особено сложно. Учените все още не са сигурни как развива всички свои характеристики.
Без да разполагаме с това знание, ние няма как да знаем как или защо настъпват някои сърдечни деформации или заболявания, нито как да се преборим тях.
В природата човешкото сърце първо формира своите ендокардиални тръби. След това се обособява в сърдечен мускул и извънклетъчна матрица, пълна със сърдечно желе. Чак тогава започват да се сформират и камерите.
Сега този простичък кардиоид ще ни позволи да научим повече за основните процеси на сформиране на сърцето.
„Искаме да създадем модели на човешко сърце, които се развиват по по-естествен път и съответно – предсказват по-точно потенциалните бъдещи заболявания – казва Менджан. – Според нас тази „скрита магия“ на развитието – т.е. нещата, които все още не знаем – са основната причина, поради която сегашните заболявания все още не са моделирани толкова добре.“
Все още не е ясно как сигнализацията активира тези сложни процеси, но авторите се надяват, че новият им модел ще хвърли повече светлина по въпроса.
Изследването е публикувано в Cells.