Научный мир потрясен: ученые из Научно-исследовательских лабораторий Лейбница совершили прорыв в области регенеративной медицины и кардиологии. Они создали уникальный органоид сердца – BG-HFO (Blood Generating Heart Organoid), – который не только имитирует развитие самого органа, но и воспроизводит процесс кроветворения. Это достижение, опубликованное в престижном журнале Nature Cell Biology, открывает новые горизонты для изучения сердечно-сосудистых заболеваний и разработки инновационных методов лечения.
Предыдущие исследования той же группы уже показали миру впечатляющие результаты: в 2021 году они создали сердцеобразующий органоид (HFO), успешно моделирующий ранние стадии развития сердца. Однако BG-HFO выходит далеко за рамки своего предшественника. Уникальность новой модели заключается в интеграции кроветворной функции. Это означает, что миниатюрное сердце, размером всего несколько миллиметров, не только само формируется из человеческих плюрипотентных стволовых клеток (hPSC), но и производит кроветворные клетки, точно воспроизводя сложные межклеточные взаимодействия, происходящие в развивающемся эмбрионе.
Процесс создания BG-HFO остается невероятно сложным. Ученые используют специально разработанную гидрогелевую матрицу, которая обеспечивает трехмерную структуру, необходимую для развития органоида. Клетки выращиваются в строго контролируемых условиях, с добавлением специально подобранных питательных веществ и факторов роста по тщательно разработанному графику. Этот «рецептурный» подход, включающий точное регулирование сигнальных путей, позволяет направлять дифференцировку hPSC в кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) и различные типы кроветворных клеток, включая эритроциты и лейкоциты.
Значение BG-HFO трудно переоценить. Этот органоид представляет собой беспрецедентную модель для изучения взаимосвязи между сердечно-сосудистой системой и кроветворной системой, что критически важно для понимания многих заболеваний. Например, COVID-19, часто поражающий как сердце, так и сосуды, теперь может быть исследован на уникальной модели, позволяющей наблюдать влияние вируса на обе системы одновременно.
Кроме того, BG-HFO обещает прорыв в изучении
Врожденных пороков сердца: Органоид позволяет моделировать различные генетические дефекты, вызывающие сердечно-сосудистые заболевания, и исследовать их влияние на развитие как самого сердца, так и кроветворной системы.
Онкологических заболеваний: Взаимодействие между раковыми клетками и сердечно-сосудистой системой – важный аспект онкологии, который можно более глубоко изучить с помощью BG-HFO.
Механизмов старения: Исследование изменений в кроветворении и функции сердца с возрастом – еще одна перспективная область применения этого уникального органоида.
Фото: создано с помощью нейросетей
