O echipă de cercetare de la Universitatea din Oulu a dezvoltat o tehnică de cultivare a vaselor de sânge funcţionale în organoizi, care sunt modele de organe în miniatură. Dezvoltarea unui sistem vascular funcţional 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 şi funcţia organelor reale. Introducerea unui sistem vascular în organoizi este esenţială pentru simularea funcţiilor fiziologice autentice şi 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 tradiţional extrem de dificilă cu metodele existente.
„În special în studiul organelor care filtrează sângele, precum rinichii, este esenţial ca organoizii să dezvolte o reţea vasculară funcţională. Tehnicile actuale de laborator au reuşit să realizeze doar parţial 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 şi apoi un aşa-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 şi conectat la sistemul circulator al puiului pentru aprovizionarea cu oxigen. Acest lucru creează un flux sanguin puternic prin organoid, care îi susţine şi mai mult creşterea. O descoperire cheie a acestei tehnici este că organoizii vascularizaţi pot fi transferaţi şi pe o platformă de creştere artificială, păstrându-şi reţeaua vasculară funcţională”, a explicat prof. Vainio.
Mai puţine experimente pe animale, rezultate de cercetare mai precise
În mod tradiţional, dezvoltarea organoizilor s-a bazat pe modele animale. Noua metodă dezvoltată de cercetători ar putea reduce necesitatea experimentelor pe animale şi ar putea permite studii pe termen mai lung, cum ar fi testarea medicamentelor şi continuarea progresului tehnologiilor de ingineria ţesuturilor.
Organoizii vascularizaţi sunt deosebit de valoroşi în modelarea bolilor şi în cercetarea farmaceutică, deoarece reproduc fidel funcţia organelor reale. Noua tehnică deschide posibilităţi pentru studierea unor boli precum bolile renale, cancerul, diabetul şi hipertensiunea.
Studiul a fost publicat în revista Lab on a Chip.
Disecţia unui rinichi embrionar de şoarece, cultivat într-un biocip microfluidic fabricat. Rinichiul şi-a obţinut 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 creşterea in vitro. Credit: Lab on a Chip, 2024
