Вчені навчилися створювати людську кров у лабораторних умовах, використовуючи ембріональні стовбурові клітини.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Дослідники з Кембриджського університету розробили нову методику виробництва клітин крові людини, що відтворює їхнє природне формування під час ембріонального розвитку. Це відкриття відкриває нові можливості для моделювання захворювань крові, таких як лейкемія, а також для виробництва довговічних стовбурових клітин, які потенційно можна застосовувати у трансплантаціях.
«Це був неймовірний момент, коли ми побачили червоний колір крові в чашці – його було помітно навіть неозброєним оком», – поділився д-р Джитеш Неупане, перший автор дослідження з Кембриджського інституту Гурдона.
Команда використовувала людські стовбурові клітини для створення тривимірних структур, які нагадують ранні ембріони, відтворюючи процеси раннього розвитку людини, включаючи утворення стовбурових клітин крові. Ці клітини, які називають гемопоетичними стовбуровими клітинами, є основою для формування всіх типів клітин крові – від червоних еритроцитів, що транспортують кисень, до білих лейкоцитів, які підтримують імунітет організму.
Кембриджські дослідники назвали свої структури «гематоїдами». Ці самоорганізовані клітинні скупчення починають виробляти кров приблизно через два тижні культивування, повторюючи процеси, що відбуваються в людських ембріонах. Гематоїди не здатні розвиватися у повноцінні ембріони, оскільки в них відсутні такі тканини, як жовтковий мішок і плацента. Проте їхня здатність утворювати кров відкриває унікальну можливість вивчення ранніх етапів розвитку людини.
«Наша нова модель дозволяє відтворити розвиток крові людського плода у лабораторних умовах», – зазначив д-р Неупане. «Вона дає змогу краще зрозуміти, як природним чином формуються клітини крові під час ембріогенезу, а також відкриває перспективи для тестування лікарських засобів, вивчення імунної системи та моделювання захворювань крові, включно з лейкемією».
Стовбурові клітини, які застосовуються для створення гематоїдів, можна отримати з будь-якої людської клітини, що відкриває перспективи для персоналізованої медицини. В майбутньому лікарі зможуть виготовляти кров, повністю сумісну з організмом конкретного пацієнта, що дозволить уникнути ризику відторгнення.
Сучасні методи створення стовбурових клітин крові зазвичай базуються на складних сумішах ростових білків. У порівнянні з цим новий підхід дозволяє клітинам самостійно регулювати свій розвиток, утворюючи одночасно клітини крові та клітини серця, що б’ються, у рамках однієї системи, імітуючи природні процеси органогенезу.
Під мікроскопом гематоїди демонструють дуже реалістичний ритм розвитку. На другий день формуються три основні зародкові шари – ектодерма, мезодерма та ендодерма, з яких надалі формуються всі органи та системи людини. На восьмий день з’являються перші клітини серця, що б’ється. На тринадцятий день в структурі з’являються червоні плями крові. Тести підтвердили, що ці лабораторно вирощені стовбурові клітини здатні перетворюватися на різні типи крові, включаючи імунні клітини, такі як Т-клітини.
«Ця модель відкриває потужні можливості для вивчення ранніх стадій розвитку крові в ембріоні людини», – зазначив професор Азім Сурані, старший автор дослідження. «Хоча дослідження поки перебуває на початкових етапах, можливість виробляти клітини крові людини в лабораторії є важливим кроком на шляху до майбутніх регенеративних терапій».
Д-р Джеральдін Джоветт, співавторка статті, додала: «Гематоїди відтворюють другу хвилю розвитку крові, що може призвести до формування спеціалізованих імунних клітин, зокрема адаптивних лімфоїдних клітин, таких як Т-клітини, створюючи нові можливості для моделювання як здорової, так і ракової крові».
Ці дослідження представляють собою важливий прорив у розумінні того, як зароджується людське життя і як його можна відновлювати. Результати роботи опубліковано у науковому журналі Cell Reports.
Читайте також:
Спочатку прочитав “камбоджийські” і офігів