Uudella menetelmällä voidaan tuottaa toiminnallisia organoideja aikuisen ihmisen rasvakudoksesta

Uudella menetelmällä voidaan tuottaa toiminnallisia organoideja aikuisen ihmisen rasvakudoksesta

Äskettäin julkaistu tutkimusKonetekniikkaon esittänyt uudenlaisen lähestymistavan toiminnallisten organoidien tuottamiseksi aikuisen ihmisen rasvakudoksesta. Tämä menetelmä, joka ohittaa perinteisen kantasolujen eristämisen ja geenimanipuloinnin, tarjoaa yksinkertaisemman ja skaalautuvamman tavan tuottaa organoideja, joita voidaan käyttää regeneratiivisessa lääketieteessä ja sairauksien mallintamisessa.

Tutkimus, jota johti Shanghai Jiao Tong University School of Medicine ja Shanghai Institute for Plastic and Reconstructive Surgery, osoittavat aikuisen ihmisen rasvakudoksen potentiaalin erilaistua organoideiksi, jotka edustavat kaikkia kolmea itukerrosta - mesodermia, endodermia ja ektodermia - ilman yksisolukäsittelyä. Käyttämällä erityistä suspensioviljelyjärjestelmää, ryhmä kehitti uudelleen aggregoituja mikrorasvakudoksia (RMF), jotka pystyivät erottumaan erilaisiksi toiminnallisiksi organoideiksi.

Yksi tutkimuksen tärkeimmistä tuloksista on humanisoitujen luuytimen organoidien luominen RMF-kudoksista. Nämä organoidit pystyivät tukemaan ihmisen hematopoieesia immuunipuutteellisissa hiirissä matkimalla natiivin ihmisen luuytimen rakenteellista ja toiminnallista monimutkaisuutta. Tutkijat havaitsivat, että kun RMF-pelletit istutettiin hiiriin, ne luuutuivat endokondraalisesti, jolloin muodostui luukudoksia, jotka sisälsivät sekä endosteaalisia että perivaskulaarisia rakoja. Nämä luut tukivat ihmisen hematopoieettisten kantasolujen siirtoa ja erilaistumista, mikä osoitti niiden potentiaalin mallina ihmisen hematopoieesin tutkimiseen.

Tutkimuksessa tarkasteltiin luuytimen organoidien lisäksi myös RMF-kudosten erilaistumista insuliinia tuottaviksi saarekeorganoideiksi. Tarkennetun nelivaiheisen protokollan avulla tutkijat ohjasivat RMF-soluja lopullisen endodermin, haiman progenitori-, endokriinisen progenitori- ja β-soluvaiheen läpi. Tuloksena saadut saarekeorganoidit kykenivät erittämään insuliinia vasteena glukoosistimulaatiolle, jolloin insuliinin eritys lisääntyi merkittävästi korkean glukoosin olosuhteissa. Kun nämä organoidit siirrettiin diabeettisiin hiiriin, ne indusoivat nopeasti verisuonten muodostumista ja käänsivät hyperglykemian säilyttäen normaalit verensokeritasot tutkimuksen ajan.

Tutkijat osoittivat myös RMF-kudosten ektodermaalisen erilaistumispotentiaalin luomalla hermosolukudoksia. RMF-pelletit indusoitiin muodostamaan neurosfäärejä, jotka sitten erilaistuivat hermosolujen ja hermosolujen linjoiksi. Solut ilmensivät markkereita hermoston kantasoluille, kypsille hermosoluille ja gliasoluille, mikä osoitti rasvakudoksen onnistuneen konversion hermoston kaltaiseksi kudokseksi.

Tämä tutkimus korostaa aikuisen ihmisen rasvakudoksen monipuolisuutta ja potentiaalia organoidimuodostuksen lähteenä. Välttämällä monimutkaisen solueristyksen ja geneettisen manipuloinnin, RMF-pohjainen strategia tarjoaa käytännöllisemmän ja kliinisesti merkityksellisemmän lähestymistavan toiminnallisten organoidien tuottamiseen. Tulokset viittaavat siihen, että rasvakudos voisi toimia arvokkaana resurssina terapeuttisten sovellusten kehittämisessä regeneratiivisessa lääketieteessä, erityisesti sairauksissa, kuten diabeteksessa ja hematologisissa sairauksissa.

Tutkimus korostaa vaihtoehtoisten lähteiden etsimisen tärkeyttä organoidituotantoon, erityisesti helposti saatavilla oleviin ja helposti prosessoitaviin lähteisiin. Kun regeneratiivisen lääketieteen ala etenee edelleen, kyky luoda toiminnallisia organoideja helposti saatavilla olevista kudoksista, kuten rasvakudoksesta, voisi tasoittaa tietä tehokkaammille ja helpommin saavutettaville hoidoille.

Lähteet: