Os cientistas da Universidade do Michigan crescem os primeiros mini pulmões 3D das células estaminais humanas

Os cientistas da Universidade do Michigan cresceram os primeiros mini pulmões 3D das células estaminais. O estudo, publicado no eLife, felicita outras revelações no campo tal como o crescimento principalmente de 2D estruturas e a construção do tecido de pulmão do andaime de órgãos doados.

A vantagem de crescer as estruturas 3D é que sua organização carrega a maior similaridade ao pulmão humano. Os cientistas sucederam nas estruturas crescentes que assemelham-se às grandes vias aéreas proximal e às vias aéreas longe do ponto de origem pequenas

O Dr. Jason Spence do autor principal diz:

“Nós esperamos tipos diferentes das pilhas formar, mas sua organização nas estruturas que assemelham-se a vias aéreas humanas surpreendeu-nos e é um resultado muito emocionante.”

Ingredientes

Células estaminais embrionárias

Proteínas envolvidas na revelação do pulmão

Factores de crescimento

Inibidores da revelação do intestino

Media de crescimento

Prato de Petri

Mistura da proteína

Método para a “morfogênese em um prato”

Primeiramente, adicione a proteína ActivinA às células estaminais e saa-a por quatro dias. Um tipo de endoderme chamado tecido formará. O endoderme é encontrado em embriões adiantados e causa o pulmão, o fígado e diversos outros órgãos internos.

Adicione Noggin, uma outra proteína, e um factor de crescimento de transformação. Saa por outros quatro dias. Você encontrará que o endoderme está induzido para formar as estruturas 3D esféricas chamadas os esferóides do foregut.

O desafio seguinte é fazer estas estruturas expandir e tornar-se o tecido de pulmão expor as pilhas às proteínas envolvidas na revelação do pulmão.

Transfira esferóides à mistura da proteína e incube-os na temperatura ambiente por 10 minutos até que a mistura solidifique. Trate com as proteínas adicionais cada quatro dias e transfira em uma mistura nova da proteína cada 10-15 dias.

Os organoids resultantes do pulmão devem sobreviver na cultura por mais de 100 dias e tornar-se as estruturas bem organizado que contêm os tipos da pilha encontrados no pulmão. Você encontrará que os organoids do pulmão são selforganizing, e não exigem uma manipulação mais adicional gerar 3 tecidos dimensionais.

Os estudos precedentes centraram-se sobre a formação do tecido exterior do pulmão (o epitélio). Com este método novo, você poderá ir uma etapa mais adicional igualmente criando o tecido conjuntivo (mesenchyme). Em um estudo mais recente, o tecido longe do ponto de origem da via aérea foi formado, que causa as vias aéreas pequenas menos de 2mm no diâmetro. Com o método novo, as pilhas das grandes vias aéreas proximal igualmente formam, permitindo um estudo mais completo da revelação e das doenças pulmonares do pulmão.

Opções adicionais:

Adicione os esferóides a um andaime do pulmão de um pulmão humano - uso um do foregut julgado inoportuno para a transplantação. Neste andaime, o uou encontrará o mais rápido maduro dos organoids.

Para estudar as desordens genéticas que afectam a revelação do pulmão, produzem linha celular da haste dos pacientes afetados ou introduzem mutações às pilhas saudáveis. Isto permitirá que você observe como uma mutação afecta a diferenciação de pilha, a organização do tecido, e o crescimento do tecido.

Revelações futuras:

Desde que estas estruturas foram desenvolvidas em um prato, estão faltando diversos componentes do pulmão nativo, incluindo os vasos sanguíneos, que são um componente crítico da troca do gás.

Nós esperamos construir em nossos resultados iniciais para construir os mini-pulmões cada vez mais complexos adicionando estes componentes, formando eventualmente os órgãos minúsculos capazes de executar as funções relativas à respiração.

Source:

eLife