Кровеносные сосуды из амниотических стволовых клеток

Стволовые клетки из околоплодной жидкости помогли вырастить новые сосуды

Ася Горина, «Вести»

Медики из университета Райса и Техасской детской больницы продемонстрировали способность амниотических стволовых клеток (АСК) – то есть клеток, взятых из околоплодных вод – способствовать росту работающих кровеносных сосудов. В сочетании с технологией выращивания тканей на гидрогелевом каркасе новая методика может стать настоящим прорывом в регенеративной медицине.

Снимок искусственно выращенной сосудистой ткани из амниотических клеток под микроскопом
(Здесь и ниже фото Jacot Lab / Rice University).

Ведущий автор исследования биоинженер Джеффри Джейкот (Jeffrey Jacot) из университета Райса и его коллеги выпустили статью в издании Journal of Biomedical Materials Research Part A (Benavides et al., In situ vascularization of injectable fibrin/poly(ethylene glycol) hydrogels by human amniotic fluid-derived stem cells). Учёные написали в ней, что гидрогель в качестве строительных лесов в сочетании с амниотическими стволовыми клетками позволяют «провести» кровеносные сосуды к новым тканям организма и обеспечить нормальный кровоток и устранение ненужных более отходов метаболических процессов.

В рамках своего исследования Джейкот и его команда изучали возможность использования клеток амниотической жидкости беременных женщин для лечения детей, родившихся с врождёнными пороками сердца. По словам учёных, АСК представляют собой большую ценность из-за их способности дифференцироваться во многие другие типы клеток, в том числе эндотелиальные клетки, которые формируют кровеносные сосуды.

На снимке, сделанном с помощью флуоресцентной микроскопии,
синим обозначены  клеточные ядра, красным – эндотелиальные клетки,
а зелёным – клетки гладкой мускулатуры.

«Главное достижение нашего исследования заключается в том, что мы вырастили в лабораторных условиях ткань, созданную полностью из клеток амниотической жидкости. Это означает, что для подобных экспериментов хватает исключительно тех стволовых клеток, которые мы получаем из околоплодных вод», – рассказывает Джейкот в пресс-релизе университета Райса Amniotic stem cells demonstrate healing potential.

В своём эксперименте учёные создали особый тип гидрогеля, который по многим своим свойствам превосходит уже существующие аналоги. Для этого Джейкот использовал фибрин– особый биополимер, способствующий свертыванию крови, заживлению ран и росту новых сосудов в органах и тканях. Это вещество уже широко используется в биомедицине для построения каркасов, однако оно отличается низкой механической жёсткостью и быстрым разложением, что делает его не самым лучшим материалом для выращивания новых биологических структур.

«Чтобы обойти эту проблему, мы решили добавить к фибрину полиэтиленгликоль и в результате получили гораздо более прочный и долговечный гидрогель», – говорит Джейкот.

Чтобы ускорить превращение стволовых клеток в эндотелиальные исследователи использовали васкулярный эндотелиальный фактор роста. В то же время фибрин поспособствовал проникновению природной сосудистой ткани из соседних систем организма.

Эксперимент проводился на мышах. Подопытных разделили на две группы, где одним – контрольной группе – ввели гидрогель, состоящий исключительно из фибрина, а другим – гидрогель из фибрина и полиэтиленгликоля в сочетании с амниотическими стволовыми клетками. У первых был замечен только рост фибриллярных структур, тогда как представители основной группы получили куда более здоровую сосудистую сеть.

Джейкот и его команда надеются, что в ближайшем будущем разработанная в его лаборатории технология поможет создавать биологически совместимые имплантаты из сосудистой ткани для младенцев, рождённых с дефектами и пороками сердца. Но до того исследователям предстоит провести ещё много сложных экспериментов.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
10.04.2015