Выращены эмбриональные сердечные органоиды мыши

Органоиды — это крошечные ткани и мини-органы, выращенные в лаборатории, которые анатомически правильны и физиологически функциональны. Они могут стать источником тканей для фармацевтических и медицинских исследований.

Лаборатория Маттиаса Лютольфа в EPFL добилась значительных успехов в этой области. Теперь исследователям удалось создать органоид сердца мыши на ранних эмбриональных стадиях. Работа опубликована в журнале Cell Stem Cell.

Как это сделали

• Органоиды вырастили из эмбриональных стволовых клеток мыши.
• В специфических условиях клетки сформировали трёхмерный агрегат — гаструлоид, который повторяет этапы развития эмбриона мыши.
• Гаструлоиды обладают тремя ключевыми чертами: устанавливают план тела, демонстрируют сходные паттерны экспрессии генов и сохраняют важные межтканевые взаимодействия, необходимые для развития сердца.

Ход эксперимента и результат

Исследователи обработали эмбриональные стволовые клетки коктейлем из трёх факторов, способствующих росту сердца. Через 168 часов гаструлоиды показали признаки раннего сердечного развития:

• Экспрессировали гены, регулирующие развитие сердечно-сосудистой системы у эмбриона.
• Сформировали структуру, напоминающую сосудистую сеть.
• Развили «домен, подобный переднему сердечному полумесяцу» — структуру, которая произвела сокращающуюся сердечную ткань, аналогичную эмбриональному сердцу.
• Как и клетки мышц эмбрионального сердца, эта сокращающаяся ткань была чувствительна к ионам кальция.

Значение работы

Исследование открывает новое измерение для органоидов: они могут использоваться для моделирования эмбриональных стадий развития. «Одним из преимуществ эмбриональных органоидов является то, что благодаря совместному развитию нескольких тканей они сохраняют решающие взаимодействия, необходимые для эмбрионального органогенеза, — говорит ведущий автор Джулиана Росси. — Образующиеся сердечные клетки thus exposed to a context similar to the one that they encounter in the embryo».