Sadece beş gün içinde laboratuvarda yetiştirilen kan damarları, bir kazadan sonra meydana gelebilecek doku hasarını hızlı bir şekilde önleyebilir
Kök hücrelerden üretilen bir insan vasküler organoid
Küçük laboratuvarda yetiştirilen kan damarları topları, farelerde yaralı dokuya kan akışının geri kazanılmasına yardımcı olarak nekrozu en aza indirmeye yardımcı oldu. Bu yaklaşım bir gün kazaların veya kan pıhtılarının neden olduğu hasarın bir kısmını azaltmak için kullanılabilir.
Araştırmacılar daha önce, insan kök hücrelerini bir kimyasal kokteyline daldırarak organoidler olarak bilinen laboratuvarda yetiştirilen kan damarlarının kümelerini yaptılar. Ancak Harvard Üniversitesi’ndeki Juan Melero-Martin, bu yaklaşımın birkaç hafta sürdüğü ve çoğu zaman vücuttayları kötü taklit eden gemiler ürettiğini söylüyor.
Alternatif bir yaklaşımda, Melero-Martin ve meslektaşları, cilt hücrelerinin yeniden programlanmasıyla yapılan insan kök hücrelerini genetik olarak tasarladı. Kök hücrelere, antibiyotik doksisiklin varlığında kan damarlarına dönüşmelerine neden olan genetik bir dizi verdiler. “Sadece beş gün içinde kan damarı organoidleri almayı başardık” diyor Melero-Martin. Gemiler ayrıca insan vücudunda bulunanlara çok benzer protein ve gen aktivite seviyelerine sahipti.
Organoidlerinin yaralı dokuyu tedavi edip edemeyeceğini test etmek için, araştırmacılar kan akışını birkaç farenin bir bacağına cerrahi olarak kesti, bu nedenle normal seviyelerin yüzde 10’undan azdı. Bir saat sonra, yaralanma alanlarının her birine 1000 organoid implante ettiler.
İki hafta sonra fareleri görüntülerken ekip, implante edilen kan damarlarının hayvanlardakilerle kaynaştığını ve kan kaynağını normal seviyelerin yüzde 50’sine geri yüklediğini buldu – California’daki Stanford Üniversitesi’ndeki Oscar Abilez. “Örneğin, kalp krizi durumunda, bu kadar çok kan akışını dokuya geri yükleyebilirseniz, makul bir zamanda, bu doku hasarını azaltmak için önemli olacaktır.”
Tedaviden sonra, hayvanların yaklaşık yüzde 75’inin minimum düzeyde ölü doku vardı, diyor Melero-Martin. Yaralanan ve implante edilen kan damarları verilmeyenler arasında, bacak dokusunun çoğu bireylerin yaklaşık yüzde 90’ında öldü.
Başka bir deneyde, araştırmacılar organoidleri tip 1 diyabetli fareleri tedavi etmek için kullandılar, burada pankreas hasarının kan şekeri seviyelerinin çok yükselmesine neden oldu. Pankreatik doku nakillerinin yanında organoidlerin farelere implantasyonunun, sadece pankreatik doku nakli ile karşılaştırıldığında kan şekeri kontrolünü önemli ölçüde geliştirdiğini bulmuşlardır.
Ancak Abilez, yaklaşım insanlarda test edilebilmeden önce domuzlar gibi daha büyük hayvanlarda daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söylüyor. Melero-Martin, ekibin bunu yapmayı umduğunu ve insan çalışmalarının beş yıl içinde gerçekçi bir şekilde gerçekleşebileceğini eklediğini söyledi.
Doku hasarının tedavisinin yanı sıra, bulgular, vücutta olanları veya hatta bilim adamlarının laboratuvarda tedavileri inceleyebileceği ve test edebilecekleri mini tumourları daha iyi taklit eden laboratuvar yetiştirilen mini organların gelişimine yardımcı olabilir.
Abilez, “Yakın zamana kadar, bu organoidler sadece belirli bir boyuta büyüyebilir, çünkü kan damarları yok – bu yüzden, belirli bir boyuttan sonra birkaç milimetre ölmeye başlıyorlar” diyor Abilez. “Bu çalışma, bu organoidlere kan damarları eklemenin bir yolunu sunuyor, böylece bir insanın fizyolojisini daha iyi temsil ediyorlar ve tedaviler geliştirmek için daha yararlı.”
