Los organoides hepáticos primero producen vasos sanguíneos específicos de órganos

Los científicos de los niños y colegas de Cincinnati ubicados en Japón dan un gran paso adelante en la tecnología organoide: la producción de tejido hepático que aumenta sus propios vasos sanguíneos internos.

Puede crear nuevas formas de ayudar a las personas que viven con avances importantes hemofilia y otros trastornos de coagulación, mientras que las personas con hígado dañado también pueden dar otro paso cerca de la producción de tejidos de reparación de implantes.

Director de Innovación Comercial en Cincinnati Children's Center for STEM Sale and Medicine (costumbre), se estudió bajo el liderazgo de Taknori Techbe, MD, PhD, Publicado En Ingeniería biomédica de la naturaleza,

Los co-escritores incluyeron investigadores del Instituto de Ciencias, Mount Sinai, la Econy School of Medicine y la Compañía Farmacéutica Tekida.

"Nuestra investigación representa un paso importante para comprender y replicar las complejas interacciones celulares en el desarrollo del hígado. La capacidad de generar vasos sinusoidales funcionales abre nuevas posibilidades para modelar la biología humana y una amplia gama de enfermedades, y trata los trastornos de la coagulación y además", dice "Techbe.

¿Qué son los orgenoides?

Durante más de 15 años, los investigadores de niños de Cincinnati y muchas otras instituciones están trabajando para desarrollar tejido de órganos humanos en el laboratorio. Dichos tejidos ya se han convertido en herramientas importantes para la investigación médica y pronto pueden ser suficientes sofisticados para ser utilizados directamente para ayudar a reparar los órganos dañados.

El proceso complejo implica mantener las células madre para inspirar a las células madre a crecer en tipos de tejidos específicos. Venta del vástago pluripotente (IPSCS) inspirada. Las células madre pueden ser genéricas o pueden provenir de personas específicas con condiciones de salud y pueden generarse antes de comenzar el proceso.

Cincinnati Children ha sido líder en investigación organoide desde 2010, cuando los expertos aquí desarrollaron el primer órgano intestinal funcional que creció a partir de iPSC. Desde entonces, la costumbre se ha desarrollado y desarrollado para incluir 37 laboratorios en 16 divisiones de investigación, donde los equipos han mejorado las técnicas organoides y el uso de Orgroed para verter nuevas luces en una amplia gama de enfermedades y condiciones.

Superar un desafío

Hasta hace algún tiempo, el tamaño de los organoides de laboratorio ha sido fundamentalmente limitado porque no han incluido tejidos importantes que conectan los órganos con el resto del cuerpo, como las venas y los vasos sanguíneos.

Este estudio muestra cómo el equipo de investigación cruzó la barrera del vaso sanguíneo. Se requirió casi una década para completar los experimentos involucrados.

Finalmente, el proyecto tuvo éxito en la separación de las células madre pluripotentes humanas en los ancestros endoteliales sinusoidales del hígado CD32B+ (ILSEP). Luego, el equipo utilizó un sistema de cultivo de interfaz de nivel múltiple (IMALI) invertido para apoyar las células ILSEP, ya que eran autocomplacientes en el endodermo hepático, mesenquipo de tabique, arteria y ancestros cuádruples sinusoidales.

La ventaja de usar células ancestros de ILSEP como bloques de construcción es que son específicos del hígado. Algunos otros estudios que buscan agregar vascular a los orgenoides dependen de células endoteliales arteriales "totalmente comprometidas". Estos barcos no pueden trabajar dentro de las células antepasadas con un órgano de ese órgano.

La ubicación y el tiempo también fueron importantes para lograr la formación inicial del vaso.

Antes del estudio, el autor, Norikazu Saiki, PhD, "Phd de Science Tokio", dice la parte de éxito porque varios tipos de células se cultivaron como vecinos que naturalmente se comunicaban entre sí para tomar medidas de su próximo desarrollo. ,

El nuevo método produjo los "vasos sanguíneos realizados" con características como "sinusoides funcionales", lo que significa que los barcos estaban completamente abiertos e incluía los tipos de células pulsantes requeridas para ayudar a transferir sangre. Los orenoides avanzados también generaron los tipos de células correctas necesarias para producir cuatro tipos de factores de coagulación de sangre, incluido el VIII causal, que falta entre las personas con hemofilia A. Mientras que la imitación de kimofilia en ratones, el estudio mostró que los rituales organoides VIII lo salvaron de hemorragia grave.

Al desarrollar los métodos de cultivo de tamarindo para permitir que varios tipos de células se autoconfinicen naturalmente, la nueva tecnología puede abrir la posibilidad de desarrollar otros tipos de órganos.

Hemofilia, un gran paso cerca de un mejor tratamiento para la insuficiencia hepática

Se estima que 33,000 hombres en los Estados Unidos viven con hemofilia. La mayoría contiene hemofilia A (deficiencia del factor VIII), mientras que un grupo pequeño tiene hemofilia B (deficiencia del factor IX).

Esta condición puede causar sangrado frecuente dentro de las articulaciones, causando dolor crónico y límites de movilidad. La hemofilia hace que la cirugía sea arriesgada y difícil de curar otras lesiones. También puede causar convulsiones y parálisis cuando el sangrado afecta al cerebro.

La hemofilia se trata inyectando concentraciones diseñadas comercialmente para reemplazar los factores de coagulación faltantes. Sin embargo, hay una docena de factores de coagulación diferentes en la sangre humana y no hay fuentes de proteínas humanas disponibles para faltar factor de coagulación V o XI. Además, aproximadamente el 20% de las personas con hemofilia desarrollan inhibidores para productos de tratamiento estándar.

"Estos organoides hepáticos avanzados pueden secretar estos factores de coagulación. Si pueden producirse en una escala, pueden convertirse en una fuente de tratamiento viable que beneficiará a aquellos que han desarrollado inhibidores o no han sido indicados para la terapia génica", dice Tekbe.

Mientras tanto, las personas que experimentan insuficiencia hepática aguda o crónica tampoco producen un suministro adecuado de factores de coagulación, lo que los pone en alto riesgo de complicaciones de sangrado durante la cirugía. Una "fábrica" ​​organoide de plorriente de factor también puede ayudar a estos pacientes.

Durante mucho tiempo, los organoides hepáticos rápidamente sofisticados pueden eventualmente suministrar tejidos de reparación que pueden ayudar al hígado enfermo a curarse.

En este estudio, Kentaro Evasava, MD, PhD y Wendy Thompson, Ph.D. Los niños de Cincinnati contribuyeron al núcleo integrativo de la morfología y la venta de STEM pluripotente y el núcleo organoide.