Два ключа для открытия трёх замков в создании лучших искусственных кровеносных сосудов

Исследователи из Пенсильванского университета обнаружили, как эффективно превращать стволовые клетки в эндотелиальные — клетки, выстилающие сосуды и регулирующие обмен с кровотоком. Это открывает путь к созданию искусственных сосудов для тестирования лекарств и поддержки трансплантатов.

Ключевое открытие

Учёные добились конверсии до 92% стволовых клеток в эндотелиальные, применяя два белка: SOX17 и FGF2. Эти белки активируют три маркера в стволовых клетках, запуская каскад превращения и позволяя клеткам формировать трубчатые структуры, подобные сосудам, в чашке Петри.

Практическое применение

• Искусственный гематоэнцефалический барьер: для скрининга лекарств от болезней мозга, которые должны проникать через этот барьер.
• Восстановление сосудов: после повреждения сердца.
• Лабораторная сосудистая ткань: для поддержки трансплантатов.

Научный путь

• 2014 год: первоначальный метод с низкой эффективностью (~20%).
• Новое исследование: обнаружено, что одного гена SOX17 достаточно для дифференцировки ~80% клеток.
• Проблема: SOX17 активировал только два из трёх маркеров. Третий маркер, CD31, не работал.
• Решение: добавление белка FGF2 активировало CD31, не нарушая работу SOX17, что повысило эффективность до 92%.

Результат

Полученные эндотелиальные клетки функциональны: они формируют сосудоподобные структуры и способны поглощать белки, реагируя, например, на сигналы воспаления.

«С помощью SOX17 и FGF2 мы можем точно определять судьбу этих стволовых клеток, превращая их именно в то, что нам нужно», — пояснил руководитель исследования Сяоцзюнь "Лэнс" Лиан.

Исследование опубликовано в Stem Cell Reports. Команда уже владеет патентом на базовый метод и подала предварительную заявку на расширенную технологию.