In vitro reconstruction des tissus et organes humains a été à l'avant-garde du domaine de la recherche en génie tissulaire, les scientifiques de divers pays tentent de réaliser une percée révolutionnaire dans les tissus et organes in vitro. cette Les chercheurs fourniront un système fiable modèle in vitro Progrès maladies connexes, favorisant ainsi. En outre, il offre la possibilité de transplantation d'organes, en cas de succès des recherches plus poussées sauver la vie de millions de patients.
Et c'est précisément de réaliser une percée majeure dans le système vasculaire associée à des maladies humaines communes, Des chercheurs de l'Institut Académie autrichienne des sciences de la biologie, des techniques moléculaires (IMBA) de type de tissu vasculaire cultivé avec succès en trois dimensions complète dans une boîte de Pétri Et valider sa pathologie associée au diabète.
Carte | articles publiés dans Nature (Source: Nature)
Ceci est le premier tissu complet vasculaire humain de culture en trois dimensions de la catégorie plat ! Les dernières avancées de la recherche publiés dans le numéro du 17 Janvier de la nature.
On estime qu'il ya environ 420 millions de personnes souffrent de diabète. La maladie vasculaire est une complication fréquente du diabète, il est aussi la principale cause de décès chez les patients diabétiques . De nombreuses complications du diabète sont dues à des lésions vasculaires causées par la circulation sanguine et l'apport d'oxygène à des lésions tissulaires. Bien que le diabète est commun, mais les personnes atteintes de diabète vasculaire changements causés par mal compris.
Pour résoudre ce problème, Josef Penninger, auteur principal de l'étude, UBC Life Sciences directeur de l'Institut, directeur fondateur de l'Institut et ses collègues ont développé un modèle révolutionnaire: un organe vasculaire humain cultivé en trois dimensions de classe dans un plat, vous pouvez imiter la structure et la fonction des vrais vaisseaux sanguins humains. Penninger a déclaré: " Les cellules souches peuvent être induites dans un vaisseau du corps peut être une méthode de changement de jeu . "
Toutes les cellules du corps proviennent de cellules souches embryonnaires dans le corps du récipient est différenciées à partir de cellules souches développées à partir, et cette recherche entre les chercheurs est le résultat des cellules souches pluripotentes induites (CISP), mais ses restes d'essence appartiennent à la catégorie de cellules souches, sauf qu'il induit processus inverse plus, l'induction de cellules souches, à savoir en arrière à partir des cellules somatiques.
FIG | globules rouges (erythrocytes intravasculaires, E), les cellules endotheliales de l'intima (couche intérieure), formant la membrane externe de la périphérie de la cellule (couche externe) (Source: Robert M. Hunt / Wikipedia)
Dans cette étude, les chercheurs ont d'abord dans une boîte de culture de cellules souches dans des cellules 2 dimensions induites aux cellules souches se différencient en cellules épithéliales vasculaires, ces cellules sont la reconstruction en trois dimensions, Aucune structure de telle sorte que la couche de cellules à deux dimensions d'origine du tissu formé avec un récipient en forme de cuve en trois dimensions des structures . Ces classes contiennent des cellules endothéliales vasculaires et péricytes et réseau capillaire.
Figure | expérience d'induction et les résultats de chaque étape d'induction (Source: organites des vaisseaux sanguins humains comme modèle de vasculopathie diabétique)
Par la suite, les chercheurs ont profité de la détection de composants a été de immunofluorescence effectués pour prouver que ses composants internes aussi le tissu vasculaire. Les résultats ont montré que ces deux tests est vraiment pas beaucoup de différence dans le plat « long » sur les vaisseaux sanguins et les organes comme le vaisseau natif .
Lorsque l'équipe de ces tissus de type vaisseau transplantées chez des souris, peuvent être trouvées pour améliorer la réussite du développement du système vasculaire, y compris les capillaires, les veines et les artères. Cela signifie que non seulement les cellules souches humaines induites à cultiver les organes dans un plat de type vasculaire humain, Même cultiver le système vasculaire humain dans des modèles animaux .
Figure | organe humain transplantation vaisseau dans le rein de souris (Source: organites des vaisseaux sanguins humains comme modèle de vasculopathie diabétique)
« Nos résultats dans le plus excitant est que nous avons réussi à induire un véritable vaisseaux sanguins humains en utilisant des cellules souches », a déclaré l'auteur principal de l'étude, chercheur post-doctoral IMBA Reiner Wimmer dit. " Nous avons cultivé la classe d'organe vasculaire est en grande partie, ou même capillaires humains est similaire au niveau moléculaire, nous pouvons maintenant les utiliser pour la recherche directe sur la maladie vasculaire du tissu humain . "
« Chaque organe de notre corps sont reliés au système circulatoire. Cette réalisation est susceptible d'aider les chercheurs à éclaircir la cause et le traitement de diverses maladies vasculaires, telles que la maladie d'Alzheimer, les maladies cardiovasculaires, problèmes de cicatrisation des plaies, accident vasculaire cérébral , le cancer, le diabète, bien sûr ".
Une caractéristique du diabète est un épaississement anormal de la membrane basale vasculaire, le résultat est la capacité à transporter l'oxygène et les nutriments conduit à cellules et des tissus gravement endommagés A causé de nombreux problèmes de santé tels que l'insuffisance rénale, les maladies cardiaques, accidents vasculaires cérébraux, la cécité et la maladie artérielle périphérique, grave et même conduire à l'amputation.
Carte | exposition environnement « diabète », les changements vasculaires chez les patients atteints de diabète de type vasculaire et d'organes humains. Deux sortes (rouge) autour de la membrane basale (vert) a beaucoup augmenté (Source: IMBA)
Les chercheurs dans les vaisseaux sanguins dans le plat de la classe d'organe exposé à l'environnement « diabète ». « Étonnamment, le Nous pouvons observer la classe d'orgue de la membrane basale vasculaire, il y a eu un grand nombre de phénomènes d'expansion anormale , « Wimmer a dit. » Cette lésion vasculaire typique épaississement de la membrane basale chez les patients diabétiques sont très similaires. "
Cela signifie que ce type de tissu vasculaire ne peut simulent l'environnement vasculaire normal , Vaisseaux sanguins anormaux peuvent simuler différents états de la maladie en fonction des conditions de culture . Avenir, les chercheurs peuvent utiliser ce modèle pour étudier les changements pathologiques de vasculaires dans différentes situations de la maladie et ainsi développer le traitement approprié.
La figure | traitement d'inhibiteur [gamma] sécrétase (Source: organites de vaisseau sanguin de l'homme en tant que modèle de la vasculopathie diabétique)
Ensuite, des études in vitro de vasculaire diabétique, les chercheurs ont commencé à chercher des composés capables d'empêcher l'épaississement de la paroi vasculaire. Ils ont constaté que la situation actuelle des médicaments anti-diabétiques sur l'épaississement de la membrane basale vasculaire et n'a joué aucun effet. Ils ont trouvé une enzyme protéolytique que la membrane in vivo - sécrétase nommé , Ce qui produit une inhibition peut empêcher un épaississement de la paroi du vaisseau. Cela suggère que, au moins dans les modèles animaux, le blocage sécrétase - peut aider le diabète traiter.
Juste les derniers vasculaires de pointe des classes de développement d'organes. Les scientifiques ont créé un modèle miniature de l'estomac, les poumons et même le cerveau en développement. Mais ce qui excite vraiment les chercheurs est que ces organes comme les vaisseaux sanguins afin qu'ils puissent déterminer quelques-unes des causes sous-jacentes de la maladie vasculaire, Et il y a de l'espoir pour les centaines de millions de diabétiques développer et tester de nouveaux médicaments .
