Stanford Universitetinin tərkibində fəaliyyət göstərən qabaqcıl elmi-tədqiqat mərkəzi -"Stanford Medicine"in tədqiqatçıları öz qan damarlarını yaradan ilk ürək və qaraciyər orqanoidlərini yaratmağın yolunu inkişaf etdirdilər. Bu addım ola bilsin ki, orqanoid əsaslı regenerativ müalicələrə yol açacaq.

Azmedinfo.az -"Stanford Medicine"in saytında dərc olunan məqaləyə diqqət çəkib.

On ildən çoxdur ki, elm adamları miniatür bioloji modellər kimi xidmət etmək üçün orqanoidləri - müəyyən bir orqanı təqlid edən kiçik hüceyrə qruplarını - böyüdürlər. Beynin orqanoidləri neyroinkişaf pozğunluqlarını öyrənmək üçün istifadə edilib, çölyak xəstəliyini modelləşdirmək üçün bağırsaq orqanoidləri və SARS-CoV-2-ni araşdırmaq üçün ağciyər orqanoidləri yaradılıb. Ürək orqanoidləri hətta mikroqravitasiyanın ürək əzələsinə təsirini yoxlamaq üçün kosmosa göndərilib. Ancaq kiçik bir problem var - orqanoidlər küncüt toxumundan daha böyük böyüyə bilməz.

Bədəndəki canlı toxumadan fərqli olaraq, orqanoidlərdə hər hüceyrəyə oksigen və qida çatdıran qan damar sistemi yoxdur. Diametri təqribən 3 millimetrdən çox olan orqanoidlər ətraf mühitdən resursları udmaqla artıq özünü saxlaya bilmir.

MərkəzinUşaq Ürək Cərrahiyyəsi Bölməsinin alimi, PhD Oskar Abilez, "Siz orqanoidləri müəyyən ölçüdə böyüdükdə onlar içəridə ölməyə başlayırlar, çünki onlar oksigen və qida maddələrini mərkəzə çatdıra bilmirlər" fikrini bildirib.

Lakin iyunun 5-də "Science" jurnalında dərc olunan bir araşdırmaya görə, O. Abilez və "Stanford Medicine" tədqiqatçılarından ibarət bir qrup kiçik qan damarları ilə dolu ürək və qaraciyər orqanoidlərini böyütdü və potensial olaraq onlara mövcud ölçü həddini aşmağa imkan verdi. İnteqrasiya edilmiş qan damarları orqanoidlərin nəinki böyüməsinə, həm də daha yetkin vəziyyətə gəlməsinə imkan verə bilər ki, bu da onları bioloji modellər kimi daha faydalı edir.

Stenford Ürək-Damar İnstitutunun keçmiş təlimatçısı və hazırda Şimali Texas Universitetində biotibbi mühəndislik üzrə dosent olan Huaxiao (Adam) Yanq tədqiqata rəhbərlik edib. Tədqiqatın baş müəllif itibb və radiologiya professoru PhD Jozef Vu bildirib ki, onlar regenerativ müalicələrdə növbəti addım ola bilər.

Professor Vunun rəhbərlik etdiyi ayrı bir klinik tədqiqatda tədqiqatçılar ürək disfunksiyası olan xəstələrə laboratoriyada yetişdirilmiş ürək əzələ hüceyrələrini, kardiyomiyositləri yeridirlər. Gələcəkdə, bəlkə də xəstənin öz kök hüceyrələrindən yetişdirilən vaskulyarlaşdırılmış ürək orqanoidləri itirilmiş və ya zədələnmiş toxumanın yerinə cərrahi yolla implantasiya edilə bilər.

Fikir odur ki, orqanoidlərin damar sistemi varsa, onlar ana damar sistemi ilə əlaqə saxlaya bilər və bu, onlara sağ qalmaq üçün daha yaxşı şans verəcək.

Alimlər hüceyrələri müxtəlif kimyəvi maddələrlə - böyümə faktorları və digər kiçik molekullarla - onların müxtəlif hüceyrə tiplərinə çevrilməsinə təkan verməklə, pluripotent kök hüceyrələrdən orqanoidlər yetişdirirlər.

Lakin vaskulyarlaşdırılmış ürək orqanoidlərini yetişdirmək cəhdləri qan damarlarının meydana gəlməsi üçün lazım olan hüceyrə tiplərinin uyğunsuz səviyyələrini yaratdı. Digər tədqiqatçılar mühəndislik yanaşmasını sınamış, ayrı-ayrılıqda endotel hüceyrələrini böyütmüş və ya damarlaşmış şəbəkələri 3D bioprinting edərək, sonra onları ürək orqanoidi ilə birləşdirmişlər. Lakin heç biri real qan damar sistemləri ilə orqanoidlərə nail ola mümkün olmadı.

Bu yaxınlarda nəşr olunan araşdırmada komanda, sağlam qan damarları şəbəkəsini meydana gətirən hüceyrələr də daxil olmaqla, insan ürəyində demək olar ki, bütün hüceyrə növlərini etibarlı şəkildə yarada bilən ürək orqanoidlərini yetişdirmək üçün kimyəvi resepti optimallaşdırmaq məqsədilə yola çıxıb.

Tədqiqatçılar üç əsas növ hüceyrə yaratmaq üçün müəyyən edilmiş üsulları nəzərdən keçiriblər: kardiomiositlər, endotel hüceyrələri və hamar əzələ hüceyrələri. Onlar bu üsulları 34 fərqli reseptdə və ya böyümə şərtlərində birləşdiriblər - hər üç hüceyrə növünü ehtiva edən ürək orqanoidləri yaratmaq üçün hansı böyümə faktorlarını, nə qədər və nə vaxt əlavə ediləcəyini göstəriblər.

Tədqiqatçılar təkhüceyrəli RNT ardıcıllığından istifadə edərək orqanoidlərdəki digər hüceyrələri təhlil etdikdə, ürəyin demək olar ki, bütün digər hüceyrə növlərini tapdıqları üçün təəccübləniblər. Hər bir orqanoiddə 16 hüceyrə növü olan altı həftəlik embrion ürəklə müqayisə edilə bilən 15-17 fərqli hüceyrə növü var idi. Yetkin bir insanın ürəyində 21 hüceyrə növü var. Bu tapıntı orqanoidlərin insan inkişafının ən erkən mərhələlərinin, öyrənilməsi çətin olan dövrün modelləri kimi dəyərli ola biləcəyini göstərir.

Konsepsiyanın sübutu olaraq, tədqiqatçılar güclü və tez-tez sui-istifadə edilən opioid olan fentanili damarlaşmış ürək orqanoidləri üzərində sınaqdan keçirir. Fentanilə məruz qalan orqanoidlərin daha çox qan damarı əmələ gətirdiyi aşkar edilir.

"Hələ bunun yeni doğulmuş körpədə necə özünü göstərə biləcəyini bilmirik, amma bu bir fərqdir", - deyə O. Abilez bildirib.

Gələcək tədqiqatlarda tədqiqatçılar vaskulyarlaşmış orqanoidlərin nə qədər böyük və yetkin olduqlarını görmək üçün onların daha uzun inkişaf etməsinə imkan verəcəklər. Onlar həmçinin immun hüceyrələr və qan hüceyrələri kimi orqanoidlərdə daha çox hüceyrə növü yaratmaq, yetkin bir ürəyə daha çox bənzəmək və yetkin xəstəlikləri daha yaxşı modelləşdirmək üçün vaskulyarizasiya reseptlərini daha da optimallaşdırmağı planlaşdırırlar.

"Mən bunu bütün müxtəlif orqanoid növlərində edə bilmək istərdim. Axı bədənimizdəki demək olar ki, hər bir orqanın qan damar sistemi var", - deyə O. Abilez vurğulayıb.