Os pesquisadores, liderados por Mike Sandar, diretor científico do Max Delbrek Center, criaram um modelo organoide vascularizado de células que protege hormônios no pâncreas. Com antecedência, publicado Célula de desenvolvimentoO diabetes promete melhorar a pesquisa e melhorar as terapias baseadas em células.
Um pesquisador internacional liderado pelo Prof. Mike Sander, diretor científico do Max Delbrak Center, pela primeira vez, criou um modelo organizado de ilhotas pancreáticas baseadas em células-tronco humanas, juntamente com o vascularizador integrado. As ilhotas são o cluster de células pancreáticas que contém vários tipos de células sequentes de hormônios, incluindo células beta que produzem insulina. Pesquisadores do Sandar Lab em San Diego, na Universidade da Califórnia, descobriram que os vasos sanguíneos têm células beta mais maduras nos organoides SC-ilet, e mais insulina estava oculta do que suas partes não vascularizadas. Os organoides vascularizados duplicam as células ilete encontradas no corpo mais de perto. A pesquisa foi publicada na “célula de desenvolvimento”.
“Nossos resultados destacam a importância de uma rede vascular para apoiar a função da célula das ilhotas do pâncreas”, disse Sandar. “Este modelo se aproxima do nosso ambiente natural do pâncreas, necessário para estudar diabetes e desenvolver um novo tratamento”.
Engenharia ilhotas de células -tronco vascularizadas
As células sc-esetas organoides-organs, que fazem com que grupos de células produtoras de insulina fora do corpo são amplamente utilizadas para estudar diabetes e outras doenças endócrinas pancreáticas. No entanto, as células beta desses organoides geralmente são imunes, que criam modelos sub-apotais para seu ambiente in-vivo, diz Sander. Embora vários métodos tenham sido desenvolvidos para promover a maturidade das células beta, suas influências foram modificadas, acrescentou.
Para duplicar melhor o ambiente in-vivo, os pesquisadores adicionaram células endoteliais humanas, que alinham os vasos sanguíneos e fibroblastos, células que ajudam a formar tecidos à ilhota organoide levantada a partir da célula-tronco. A equipe examinou vários meios de cultura de células e examinou um coquetel que estava funcionando. As células não apenas sobreviveram, mas também aumentaram uma rede de vasos sanguíneos maduros e nacionais de tubo que cercaram e entraram nas isllets SC.
“Nossa receita inovadora estava fazendo”, disse Sandar. “Uma equipe dedicada de biólogos de células -tronco e bioenginianos levou cinco anos com várias condições envolvidas”.
Organoides de células -tronco vascularizadas são mais maduras
Quando os pesquisadores compararam os organoides vascularizados a organoides não vascularizados, eles viram mais insulina mais secreta ao ex após contato com glicose de alto nível. “As células beta intimidadas não respondem à glicose bem, isso é que o modelo vascularizado contém células mais maduras”, disse Sander.
Os pesquisadores posteriores queriam explorar como os órgãos vasculares foram particularmente úteis para amadurecer os organoides. Eles encontraram dois processos principais: células endoteliais e fibroblastos ajudam a criar matriz extra celular – uma web em proteínas e carboidratos nas superfícies celulares. A formação da própria matriz é uma fila que sinaliza as células para amadurecer. Segundo, as células endoteliais são a proteína morfogenética do osso (BMP), o que resulta em maduras às células beta.
Reconhecendo a energia mecânica também estimula as emissões de insulina, a equipe integra os organoides em dispositivos microfluídicos, permitindo nutrientes através de suas redes vasculares diretamente através de suas redes vasculares. Eles descobriram que a proporção de células beta maduras aumentou.
“Temos um gradiente”, disse Sandar. “Os organoides não vascularizados foram as células mais imóveis, a madura com vascularização acrescenta uma proporção maior e mais fluxos de nutrientes através dos vasos sanguíneos maduros. Um modelo de células humanas no pâncreas é um modelo de células humanas que replica de perto a fisiologia in-vivo e o diabetes submetido a investigação”.
Em uma etapa final, os pesquisadores mostraram que as iceletas SC vascularizadas causam mais insulina in-vivo. Ratos diabéticos são piores do que enxertados com células SC vascularizadas enxertadas com iceletes SC não vascularizadas, alguns ratos não mostram sintomas de doença em pós-transplantes de 19 semanas. A pesquisa apóia outros estudos que mostram que a substituição da pré-vascularização melhora a eficácia dos Isllets SC.
Tipo 1 é um bom modelo para estudar diabetes
A Sander agora planeja usar modelos organoides de iceletas SC vascularizadas para o estudo do diabetes tipo -1, que ataca células beta na ponta do pâncreas -opposição -2, onde o pâncreas produz baixa insulina ao longo do tempo e as células corporais se tornam resistentes aos efeitos da insulina.
Ele e sua equipe estão aumentando os organoides vascularizados das células do diabetes tipo -1 no Max Delbrek Center. Eles estão transferindo os organizados para chips microfluados e estão aumentando as células resistentes dos pacientes. “Queremos entender como as células resistentes destroem as células beta”, explica Sanda. “Nosso método fornece modelos mais realistas da função das células das ilhotas e pode ajudar a desenvolver um melhor tratamento no futuro”.
