O echipă de cercetare de la Universitatea din Oulu a dezvoltat o tehnică de cultivare a vaselor de sânge funcționale în organoizi, care sunt modele de organe în miniatură. Dezvoltarea unui sistem vascular funcțional în organoizi a reprezentat până acum o provocare semnificativă. Această nouă metodă de cultivare a vaselor de sânge ar putea fi utilizată în cercetarea farmaceutică.
Organoizii sunt structuri celulare tridimensionale cultivate, de exemplu, din celule stem, care seamănă cu structura și funcția organelor reale. Introducerea unui sistem vascular în organoizi este esențială pentru simularea funcțiilor fiziologice autentice și pentru a permite utilizarea lor eficientă în cercetarea medicală.
Studiul, care a fost publicat recent, s-a axat pe organoizii de rinichi, unde vascularizarea a fost în mod tradițional extrem de dificilă cu metodele existente.
„În special în studiul organelor care filtrează sângele, precum rinichii, este esențial ca organoizii să dezvolte o rețea vasculară funcțională. Tehnicile actuale de laborator au reușit să realizeze doar parțial vascularizarea în organoizii renali”, a declarat Seppo Vainio, profesor de biologie a dezvoltării la Universitatea din Oulu, într-un comunicat.
În această nouă tehnică, cercetătorii au utilizat mai întâi membrana corioalantoidă (CAM) a unui embrion de pui de găină și apoi un așa-numit dispozitiv lab-pe-un-cip.
„Atunci când au fost cultivate pe membrana embrionului de pui, vasele de sânge nu numai că s-au dezvoltat, dar s-au și conectat la sistemul circulator al puiului pentru aprovizionarea cu oxigen. Acest lucru creează un flux sanguin puternic prin organoid, care îi susține și mai mult creșterea. O descoperire cheie a acestei tehnici este că organoizii vascularizați pot fi transferați și pe o platformă de creștere artificială, păstrându-și rețeaua vasculară funcțională”, a explicat prof. Vainio.
În mod tradițional, dezvoltarea organoizilor s-a bazat pe modele animale. Noua metodă dezvoltată de cercetători ar putea reduce necesitatea experimentelor pe animale și ar putea permite studii pe termen mai lung, cum ar fi testarea medicamentelor și continuarea progresului tehnologiilor de ingineria țesuturilor.
Organoizii vascularizați sunt deosebit de valoroși în modelarea bolilor și în cercetarea farmaceutică, deoarece reproduc fidel funcția organelor reale. Noua tehnică deschide posibilități pentru studierea unor boli precum bolile renale, cancerul, diabetul și hipertensiunea.
Studiul a fost publicat în revista Lab on a Chip.
Disecția unui rinichi embrionar de șoarece, cultivat într-un biocip microfluidic fabricat. Rinichiul și-a obținut vasele de sânge din membrana vascularizată a embrionului de pui. Complexul biocip-organoid vascularizat poate fi transferat ca un întreg în mediul ex vivo pentru a avansa creșterea in vitro. Credit: Lab on a Chip, 2024