- 20,963
- 46
- 8 Ноя 2022
Как изучать беременность без беременных и спасти миллионы жизней? Ответ найден.
Учёные из Технологического университета Сиднея (UTS) сообщили о важном достижении : им удалось с помощью 3D-биопечати создать миниатюрные модели плаценты. Этот результат открывает новые возможности для изучения осложнений беременности, которые ежегодно уносят жизни более 260 тысяч женщин и миллионов новорождённых. Среди наиболее опасных состояний, связанных с нарушением работы плаценты, — преэклампсия, поражающая до 8 процентов будущих матерей.
Изучение ранних этапов формирования плаценты всегда было серьёзной проблемой. Получить образцы тканей на первом триместре невозможно без риска, а к моменту родов орган настолько изменяется, что уже не отражает ранние процессы. Поэтому причины многих осложнений до сих пор остаются загадкой. Эксперименты на животных и клеточные культуры также не дают точной картины, так как не воспроизводят особенности человеческой плаценты.
Прорывным решением стали органоиды — мини-органы, которые можно вырастить в лаборатории . Эту технологию начали развивать в 2009 году: учёные брали стволовые клетки, помещали их в гель, имитирующий тканевую среду, и наблюдали, как они образуют структуры, близкие к настоящим органам. В 2018 году впервые удалось создать плацентарные органоиды из трофобластов — специализированных клеток, встречающихся только в плаценте. Это стало шагом вперёд, но метод всё ещё требовал доработки.
Австралийская команда пошла дальше и использовала 3D-биопечать . В отличие от классического выращивания, этот подход позволяет распечатывать структуры капля за каплей, как в струйном принтере, только вместо чернил применяются живые клетки в биосовместимом геле. В эксперименте трофобласты были смешаны с синтетическим материалом и напечатаны в виде упорядоченных микрокапель, которые начали формироваться в полноценные органоиды.
Когда исследователи сравнили результаты с образцами, выращенными вручную в геле животного происхождения, они обнаружили заметные отличия. В биопечатных моделях клетки развивались иначе, формировалось разное количество подтипов трофобластов. Это подтвердило, что среда напрямую влияет на то, как органоид созревает и какие свойства приобретает.
Полученные мини-плаценты оказались очень близки по структуре к настоящей человеческой ткани. Это даёт возможность безопасно изучать ранние этапы беременности и, что особенно важно, тестировать лекарства без угрозы для женщин и детей. Учёные, например, подвергали органоиды воздействию молекулы воспаления, уровень которой обычно повышен при преэклампсии, и проверяли, как они реагируют на различные препараты. Такой подход позволяет отслеживать не только рост клеток, но и их отклик на потенциальные терапии.
По словам авторов, новая модель даёт шанс постепенно разгадать «головоломку» осложнений беременности. В перспективе это позволит прогнозировать и предотвращать тяжёлые состояния, а также разрабатывать более безопасные лекарства.
Учёные из Технологического университета Сиднея (UTS) сообщили о важном достижении : им удалось с помощью 3D-биопечати создать миниатюрные модели плаценты. Этот результат открывает новые возможности для изучения осложнений беременности, которые ежегодно уносят жизни более 260 тысяч женщин и миллионов новорождённых. Среди наиболее опасных состояний, связанных с нарушением работы плаценты, — преэклампсия, поражающая до 8 процентов будущих матерей.
Изучение ранних этапов формирования плаценты всегда было серьёзной проблемой. Получить образцы тканей на первом триместре невозможно без риска, а к моменту родов орган настолько изменяется, что уже не отражает ранние процессы. Поэтому причины многих осложнений до сих пор остаются загадкой. Эксперименты на животных и клеточные культуры также не дают точной картины, так как не воспроизводят особенности человеческой плаценты.
Прорывным решением стали органоиды — мини-органы, которые можно вырастить в лаборатории . Эту технологию начали развивать в 2009 году: учёные брали стволовые клетки, помещали их в гель, имитирующий тканевую среду, и наблюдали, как они образуют структуры, близкие к настоящим органам. В 2018 году впервые удалось создать плацентарные органоиды из трофобластов — специализированных клеток, встречающихся только в плаценте. Это стало шагом вперёд, но метод всё ещё требовал доработки.
Австралийская команда пошла дальше и использовала 3D-биопечать . В отличие от классического выращивания, этот подход позволяет распечатывать структуры капля за каплей, как в струйном принтере, только вместо чернил применяются живые клетки в биосовместимом геле. В эксперименте трофобласты были смешаны с синтетическим материалом и напечатаны в виде упорядоченных микрокапель, которые начали формироваться в полноценные органоиды.
Когда исследователи сравнили результаты с образцами, выращенными вручную в геле животного происхождения, они обнаружили заметные отличия. В биопечатных моделях клетки развивались иначе, формировалось разное количество подтипов трофобластов. Это подтвердило, что среда напрямую влияет на то, как органоид созревает и какие свойства приобретает.
Полученные мини-плаценты оказались очень близки по структуре к настоящей человеческой ткани. Это даёт возможность безопасно изучать ранние этапы беременности и, что особенно важно, тестировать лекарства без угрозы для женщин и детей. Учёные, например, подвергали органоиды воздействию молекулы воспаления, уровень которой обычно повышен при преэклампсии, и проверяли, как они реагируют на различные препараты. Такой подход позволяет отслеживать не только рост клеток, но и их отклик на потенциальные терапии.
По словам авторов, новая модель даёт шанс постепенно разгадать «головоломку» осложнений беременности. В перспективе это позволит прогнозировать и предотвращать тяжёлые состояния, а также разрабатывать более безопасные лекарства.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
