研究室で育てられた「完璧な」人間の血管は今や物です

科学者によって作成されたレプリカの人間の血管のイラスト。

科学者の国際的なチームは、最初のものをやってのけたと主張します:ペトリ皿で育てられた人間の血管の三次元レプリカ。水曜日にNatureで発表された新しい論文で詳述されている奇抜な成果により、糖尿病などの壊滅的な病気をよりよく理解し、研究できるようになることを願っています。

慢性的な高血糖を特徴とする糖尿病の人は、血液循環が悪くなることがよくあります。その結果、心臓発作、脳卒中、さらには手足の切断さえも最終的に発生する可能性があります。科学者は、マウスを含む動物を使用して、糖尿病の進行を研究することができます。しかし、これらのマウスモデルは、血管への損傷など、人間に見られる糖尿病のすべての側面を捉えているわけではありません。

理想的には、人間に似たものに対する病気の影響を可能な限り詳しく調べたいと思うでしょう。小さな実験室で育てられた器官、または科学者がそれらを呼ぶオルガノイドは、まさにそれをするための興味をそそるオプションとして近年出現しました。しかし、これまで、現在の研究の背後にいる研究者たちは、私たちは実験室で人間の血管を真に再現していなかったと言います。しかし、ブリティッシュコロンビア大学のプレスリリースによると、この研究チームによって作成されたものは「完璧」です。

「私たちのオルガノイドは、分子レベルでも人間の毛細血管に非常に似ており、人間の組織で直接血管疾患を研究するために使用できるようになりました」と、分子バイオテクノロジー研究所のポスドク研究員である主執筆者のReimerWimmer氏は述べています。ウィーンのオーストリア科学アカデミー(IMBA)は声明の中で述べた

オルガノイドは幹細胞、つまり複数の種類の細胞に変わることができる未熟な細胞から成長しました。人と同じように、レプリカには基底膜で覆われた毛細血管のネットワークがあります。これは、血管の構造を支え、与えるのに役立つ一種の結合組織です。

ウィマーと彼のチームはさらにレプリカを作り、免疫系のないマウスに移植しました(ドナー組織を拒絶するのを防ぐステップ)。オルガノイドは簡単に新しい家に運ばれ、マウスの本来の循環系に接続し、さらに動脈、小静脈、細動脈(毛細血管に流れ込む動脈の枝)の樹木のようなネットワークに発展しました。

さらに、基底膜の肥厚を特徴とする「糖尿病」の血管を再現することさえできました。マウスを使った実験で、そして以前の研究を支持して、彼らはタンパク質NOTCH-3が関与するシグナル伝達経路が糖尿病患者の血管に見られる肥厚を作り出すのに重要な役割を果たしたという証拠を発見しました。NOTCH-3を標的とする別のタンパク質であるγ-セクレターゼをブロックすることも、この損傷の発生を防ぐようでした。

これらの実験の結果は、これらの血管が従来のマウスモデルよりも糖尿病を研究するためのより良いモデルである可能性があることを示しています。そして、私たちの循環器系が体の他の部分にとってどれほど重要であるかにより、これらの実験室で育てられたレプリカの可能性は、糖尿病の研究をはるかに超えています。

「私たちの体のすべての臓器は循環器系に関連しています」と、ブリティッシュコロンビア大学のIMBAの創設者で現在の生命科学研究所の所長である上級著者のJosefPenningerは声明の中で述べています。「[幹]細胞から生成された血管オルガノイドは、画期的なモデルを表しています。これにより、糖尿病、アルツハイマー病、心血管疾患、創傷治癒、脳卒中から癌に至るまで、幅広い血管疾患の病因と治療法を解明することができます。 」

血管はオルガノイド開発の最新のフロンティアにすぎません。科学者たちはすでに、さらには発達中の脳のミニチュアバージョンを作成しています。これらのオルガノイドは、嚢胞性線維症からジカウイルスまですべての影響を研究するために使用されてきました。

[ネイチャー経由IMBA ]

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