Mänskliga åder odlas i laboratoriet - stamcellsforskning vill göra diabetes härdbar

För första gången odlar forskare mänskliga blodkärl utan kroppar

Ett österrikiskt forskargrupp rapporterar om ett helt nytt sätt att bota diabetes och andra kroniska sjukdomar. För första gången lyckades forskarna fostra funktionella humana blodkärl, dvs vener, från stamceller i laboratoriet. Laget vill få ny inblick i diabetes, cancer och andra kärlsjukdomar.

Stamcellsforskning har på senare år visat att det är möjligt att odla organ eller celler från stamceller. Sådana odlade organ kallas i jargongaskorganoiderna. Forskare vid Institutet för molekylär bioteknik i den österrikiska Academy of Sciences (IMBA), är det första gången lyckats odla ett nätverk av funktionella mänskliga blodkärl från stamceller. Sådana venesystem utan kropp borde tillåta helt nya studier som kan göra kärlsjukdomar härdbara. Studiens resultat publicerades nyligen i den kända journalen "Nature".

Forskning genombrott eller etiska överskridande?

IMBA-teamet talar om en milstolpe i stamcellsforskning. De så kallade blodkärlsorganoiderna från laboratoriet bör bli en viktig drivkraft i grundforskningen. Eftersom de uppfödda mänskliga venerna reflekterar enligt forskarnas processer för organutveckling och sjukdom hos människor. Tack vare sådana system kan vascular sjukdomar som diabetes första "replay" i laboratoriet. "Vår organoid är otroligt lik mänskliga kapillärer och tillåta oss för första gången att undersöka blodkärl direkt på mänsklig vävnad", förklarar Reiner Wimmer, första författare till den aktuella studien, i ett pressmeddelande.

Nya terapier för kärlsjukdomar behövs

De mänskliga blodkärlen täcker kroppen som ett fint nät och når inte bara alla organ. De minsta åren, de så kallade kapillärerna, är bara några få mikron och ger varje enskild cell i kroppen vitala näringsämnen och syre. Som forskarna rapporterar, är onormala förändringar i blodkärlen, som är fallet med diabetes, ökande över hela världen. Under tiden påverkas cirka 420 miljoner människor. Personer som lider av diabetes har också ökad risk för allvarliga sekundära sjukdomar som njursvikt, blindhet, hjärtattacker, stroke och amputationer. Med antalet uppgångar förväntar forskargruppen mer effektiva terapier att utvecklas.

Vilken roll spelar kapillärerna i diabetes?

Enligt forskarna sker den första sjukdomsprocessen i de små grenarna av kapillärerna. Den yttre väggen av dessa kärl är innesluten i så kallade källarmembran, som stöder kapillärerna. Dessa membraner ökas kraftigt hos diabetes patienter, varigenom näringsämnet och syreförsörjningen är avsevärt begränsad. Detta leder ofta till de små blodkärlarnas död.

Breda kärlsjukdomar

De odlade blodkärlsorganoiderna från laboratoriet gör det möjligt för första gången att simulera sådana sjukdomsprocesser på "riktiga" blodkärl. Forskarna ledde ett näringsmedium med högt sockerinnehåll och inflammatoriska ämnen genom kärlen. "Överraskande kunde vi observera den typiska förtjockningen av det basala membranet i diabetiska organoider", säger Wimmer.

Drogtest med en skillnad

I ytterligare experiment, testade forskarna hur de blodkärl som diabetiker reagerade på nuvarande diabetesmedicin. De flesta droger visade emellertid inga effekter. Emellertid identifierade teamet två molekyler (Notch3 och Dll4) som signifikant reglerar förtjockningen av kapillärkällarmembranet. En genomgång av diabetesdiabetespatienter visade också att de hade ökat Notch3-aktivitet. Blockering av dessa signalvägar kan vara ett nytt sätt att behandla diabetes, föreslår forskargruppen.

Även nya fynd i Alzheimers och cancer möjligt

"Samtidigt spelar blodkärl en nyckelroll i utvecklingen av cancer eller Alzheimers sjukdom", tillägger Josef Penninger, grundande direktör för IMBA. Varje enskilt organ i vår organism är kopplat till cirkulationssystemet. Med utvecklingen av blodstamorganoider från stamceller har laget skapat ett viktigt modellsystem för biomedicin, säger forskarna. (Vb)