Znanstvenici iz SAD-a razvili su organoid srca od matičnih stanica, mini srce koje u potpunosti nalikuje srcu fetusa i pomoći će u istraživanju bolesti srca i u istraživanju novih lijekova
VELIKI USPJEH
Organoid srca pomoći će u istraživanju srčanih bolesti i lijekova
Znanstvenici u SAD-u uzgojili su prve funkcionirajuće modele mini srca, kako bi mogli proučavati srčane poremećaje u laboratoriju. Organoidi ljudskog srca (hHO) imaju funkcionalne komore i krvožilno tkivo i stvoreni su na temelju matičnih stanica, kako bi oponašali način na koji se srce fetusa razvija u maternici. Sitni hHO-i u promjeru su porasli na 1 milimetar i nakon samo 15 dana počeli su kucati kao i pravo srce, objavljeno je na platformi bioRxiv.
POGLEDAJTE VIDEO: Složena operacija presađivanja srca tijekom pandemije korone
Pokretanje videa...
01:01
Istraživači kažu da su njihova mala srca 'najvjerniji ljudski kardiovaskularni organoidi model', uzgojen do danas in vitro. Inače, ti modeli trebali bi pomoći znanstvenicima da bolje razumiju kako nastaju oštećenja poput urođene srčane bolesti koja se javljaju kod jedan posto svih živorođenih.
- Pomoću srčanih organoida možemo proučiti porijeklo urođene srčane bolesti i pronaći načine kako je zaustaviti - kaže Aitor Aguirre, docent biomedicinskog inženjerstva na Michigan State University. Dodaje kako ovi mini modeli omogućavaju da se provedu istraživanja s preciznošću većom nego ikada do sada.
U stvaranju tih modela korištene su inducirane pluripotentne matične stanice (iPSC). To su stanice odraslih koje su genetski reprogramirane da nalikuju matičnim stanicama embriona, a jedno od glavnih pitanja koje se znanstvenicima sada nameće u proučavanju je pristup organoidu. Naime, znanstvenici su do sada u istraživanjima bili ograničeni na korištenje sisavaca i donirane ostatke fetusa.
POGLEDAJTE VIDEO: Kako je uzgojeno mini funkcionalno srce
- Sada možemo imati najbolje iz oba svijeta, precizan ljudski model za proučavanje ovih bolesti, sićušno ljudsko srce, bez korištenja fetalnog materijala ili kršenja etičkih načela - kaže Aguirre. Upotreba iPSC stanica omogućila je stvaranje mini modela srca za samo 15 dana, a tim koji ih je stvorio vjeruje da se metoda može ponoviti i u drugim laboratorijima.
Kao i kod prirođenih srčanih bolesti, hHO-i mogu pomoći proučavanju kardiotoksičnosti izazvane kemoterapijom i učinka dijabetesa tijekom trudnoće na srce fetusa u razvoju. No stručnjaci kažu da je taj model 'daleko od savršenog' u usporedbi s ljudskim srcem, pa će se buduća istraživanja na Michigan State University usmjeriti ka poboljšanju modela.
- Organoidi su mali modeli fetalnog srca s reprezentativnim funkcionalnim i strukturnim značajkama, no još nisu tako savršeni kao ljudsko srce. To je nešto na čemu radimo - rekao je Yonatan Israeli, prvi autor studije u Aquirreeinom timu.
Matične stanice koje su korištene u ovom postupku su uzete od odraslih osoba koje su pristale na istraživanje, pa znanstvenike zasad ne more etičke brige. No razvoj organoida nije bez proturječja, jer ih se smatra živim bićima. Lanjsko istraživanje objavljeno u časopisu Nature, u okviru kojega su znanstvenici razvili 'mini mozak u bočici', s ciljem da poboljšaju dijagnostiku i liječenje neuroloških i mentalnih bolesti, otvorilo je upravo tu vrstu etičke rasprave o organoidima.
Prema Hanku Greelyu, direktoru Centra za pravo i bioznanost na Sveučilištu Stanford u Kaliforniji, koji je jedan od autora izvješća o mini mozgu, organoidi nisu bili u dovoljno sofisticiranoj fazi razvoja da bi to izazvalo stvarne probleme. No ističe kako bismo morali razviti smjernice za budućnost jer nemamo niti jednu etičku smjernicu kad je riječ o organoidima.
Iako su mini mozgovi veličine kikirikija, primijećeno je da razvijaju spontane moždane valove, za razliku od onih koje su vidjeli kod nedonoščadi. Organoidi mozga koriste se za istraživanje poremećaja kao što su autizam i šizofrenija, te utjecaj virusa Zika na razvoj mozga u maternici. Također, mogu biti korisni u ispitivanju Alzheimerove i Parkinsonove bolesti, hipoksije kod prerano rođene djece i stanja očiju poput makularne degeneracije.
Međutim, linija između istraživanja organoida i eksperimentiranja s ljudima nejasna je i tek ju treba utvrditi, upozoravaju stručnjaci. Tako Elan Ohayon, direktor Laboratorija za neuroznanost u San Diegu u Kaliforniji i njegovi kolege Ann Lam i Paul Tsang, tvrde da tek trebamo provjeriti postoji li mogućnost da kod ovih istraživanja organoidi trpe bol.
- Ako postoji mogućnost da organoid osjeća bol, mogli bismo prijeći liniju etičnosti - upozorava dr. Ohayon, a prenosi Daily Mail.
Pogledajte prikaz rasta stanica unutar hHO-a.
Potencijal organoida u istraživanjima
Organoidi su sićušne, samoorganizirane trodimenzionalne kulture tkiva koje potječu iz matičnih stanica. Takve kulture mogu biti stvorene da repliciraju veći dio složenosti organa, ili da izraze odabrane aspekte, poput stvaranja samo određenih vrsta stanica.
Organoidi rastu iz matičnih stanica, stanica koje se mogu podijeliti u nedogled i stvarati različite vrste stanica kao dio potomstva. Znanstvenici su naučili kako stvoriti pravo okruženje za matične stanice u kojima one mogu slijediti vlastite genetske upute da bi se samoorganizirale, tvoreći sitne strukture koje nalikuju minijaturnim organima sastavljenim od mnogih tipova stanica.
Organoidi mogu biti u veličini manjoj od širine dlake do pet milimetara. Do danas su istraživači uspjeli proizvesti organoide koji nalikuju mozgu, bubrezima, plućima, crijevima, želucu i jetri, a i mnogi drugi su na putu.
Ovakav način kultiviranja tkiva pružit će znanstvenicima detaljan pregled načina na koji organi nastaju i rastu, pružajući im novi uvid u ljudski razvoj te nastanak bolesti. To će također pružiti priliku da vidimo kako lijekovi djeluju na te 'mini organe', što potencijalno revolucionira polje otkrivanja lijekova i otvara nove pristupe personaliziranoj medicini.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
