Команда ученых под руководством Масаи Хагивары из национального научного института RIKEN в Японии разработала инновационное устройство с использованием гидрогель-слоев в кубической структуре, позволяющее создавать сложные трехмерные органоиды без сложных методов. Этот метод может иметь значительное влияние на область тестирования лекарств, а также на разработку искусственных органов.
Долгое время ученые сталкивались с трудностями в создании органоидов – искусственных тканей, имитирующих биологическое развитие. Это важно для тестирования лекарств и понимания передвижения лекарственных веществ через различные ткани. Однако создание реалистичных органоидов было сложным, так как естественное развитие тканей включает химические градиенты и физические каркасы. В лабораторных условиях органоиды часто создавались как простые шарики из клеток или с использованием сложной 3D-печати, требующей специализированного оборудования.
Однако группа из RIKEN представила новый метод, позволяющий пространственно контролировать окружающую среду групп клеток с помощью гидрогелей, размещенных в кубическом сосуде. Клетки можно вводить в кубы или внутри гидрогелей, или в виде перемещаемых гранул. Это позволяет создавать различные типы тканей.
Кроме того, вторая статья от группы в журнале Communications Biology демонстрирует возможность воссоздания паттерна оси тела. С использованием системы на основе куба, группа смогла воспроизвести этот паттерн, применяя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки и разные факторы роста. Этот метод также оказался доступным для лаборантов и старшеклассников, что подчеркивает его потенциал.
Авторы данной методики комментируют свою работу так:
Мы очень вдохновлены этими достижениями, новая система позволит исследователям быстро и без сложных технических барьеров создавать органоиды, близкие к реальным органам. Это может также способствовать пониманию, как создавать искусственные органы, которые помогут пациентам.