Tutkijat onnistuivat kasvattamaan verisuonitettuja minielimiä biosirussa – uusia mahdollisuuksia sairauksien tutkimukseen

Organoidit ovat esimerkiksi kantasoluista kasvatettuja kolmiulotteisia solurakenteita, jotka muistuttavat oikeiden elinten rakennetta ja toimintaa. Verisuonituksen saaminen organoideihin on tärkeää, jotta ne mallintaisivat mahdollisimman hyvin todellisia elintoimintoja ja jotta niitä voitaisiin paremmin hyödyntää lääketieteen tutkimuksissa.

Nyt julkaistu tutkimus keskittyi munuaisorganoideihin, joiden verisuonittaminen on perinteisillä tekniikoilla ollut hyvin haastavaa. ”Erityisesti verta suodattavien elinten, kuten munuaisten, tutkimuksessa on tärkeää, että organoideille kehittyy toimiva verisuonitus. Nykyisillä laboratoriomenetelmillä verisuonten muodostaminen munuaisorganoideihin on onnistunut vain osittain”, Oulun yliopiston kehitysbiologian professori Seppo Vainio kertoo.

Uudessa tekniikassa tutkijat hyödynsivät ensin kanan alkion sikiökalvoa (CAM) ja sitten niin sanottua lab-on-a-chip-laitetta. ”Kanan alkion kalvolla kasvaessa verisuonet eivät vain kehity, vaan ne yhdistyvät kanan verenkiertoon hapen saantia varten. Tämä luo tehokkaan verenvirtauksen organoidin läpi, mikä tukee sen kasvua edelleen. Keskeistä tässä läpimurtotekniikassa on se, että verisuonitetut organoidit saadaan myös siirrettyä keinotekoiselle kasvatusalustalle niin, että ne säilyttävät toimivan verisuoniverkostonsa”, Vainio kuvailee.

Vähemmän eläinkokeita, tarkempia tutkimustuloksia

Organoidien kehityksessä on käytetty perinteisesti koe-eläimiä. Tutkijoiden kehittämä uusi menetelmä voi vähentää eläinkokeiden tarvetta ja mahdollistaa pidempiaikaisia tutkimuksia, kuten lääkkeiden testausta ja kudosteknologioiden edelleen kehittämistä.

Verisuonitetut organoidit ovat erityisen arvokkaita juuri sairauksien mallintamisessa ja lääketutkimuksissa, sillä ne muistuttavat jo melko läheisesti oikean elimen toimintaa.  Tutkijoiden kehittämä uusi tekniikka avaa mahdollisuuksia esimerkiksi munuaissairauksien, syövän, diabeteksen ja verenpainetaudin tutkimiseen.

Tutkimus julkaistiin Lab on a Chip -lehdessä syyskuussa: From ex ovo to in vitro: xenotransplantation and vascularization of mouse embryonic kidneys in a microfluidic chip.Oliveira M. et al. Lab Chip. 2024