ABD’de araştırmacılar, kan damarı ağlarına sahip minyatür akciğerler üretmeyi başardı.
Bilim insanları, insan vücudundaki akciğer gelişimine benzer şekilde yerleşik damar sistemlerine sahip akciğer organoidleri (mini-organlar) geliştirdi. Bu gelişme, bağırsak ve kolon gibi diğer damarlı organ modellerinin de üretilmesinin önünü açabilir. Böylece, hastalıkların incelenmesi, ilaç testleri ve kişiselleştirilmiş tedaviler için yeni yöntemler üzerinde çalışılabilir.
Araştırma, California Üniversitesi Los Angeles’ta Rejeneratif Tıp ve Kök Hücre Araştırma Merkezi ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Tıp Merkezi’nden uzmanlar tarafından yürütüldü. Ekipler, bu gelişmiş organoid modelini yeni doğanları etkileyen nadir ve ölümcül bir konjenital akciğer hastalığını incelemek için kullandıklarında, şaşırtıcı bulgular elde etti.
Geleneksel akciğer organoid modellerinde kan damarı ağlarının olmadığını gören araştırmacılar, bu sorunu çözmek bir araya geldi. İlk önce, farklı hücre tiplerini izlemek için floresan işaretleyiciler kullanarak organ bileşenlerini ayrı ayrı büyütüp daha sonra birleştirme yöntemi denediler. Kırmızı hücrelerin damarlara, yeşil hücrelerin ise akciğer dokusuna dönüşmesi bekleniyordu.
Ancak hem damar ağlarının hem de epitel dokusunun kırmızı renkte olduğu görüldü. Yani her iki hücre tipi de şaşırtıcı şekilde aynı başlangıç materyalinden eş zamanlı olarak gelişiyordu.
Geliştirilen yeni yöntemde akciğer dokusu ve kan damarlarının baştan itibaren birlikte büyümesi sağlandı. Oluşturulan mini-organlar önceki laboratuvar modellerine kıyasla daha fazla hücre çeşitliliği, daha iyi üç boyutlu yapı, gelişmiş hücre sağkalımı ve daha olgun bir gelişim performansı ortaya koydu.
Nadir akciğer hastalığına çare olabilir
Bilim insanları, bu gelişmiş mini-akciğer modellerini ACDMPV adlı nadir bir akciğer bozukluğunu incelemek için kullandı. Şiddetli solunum sorunlarıyla bilinen bu ölümcül hastalık, FOXF1 genindeki mutasyonlardan kaynaklanıyor ve henüz bir tedavisi bulunmuyor.
Hastalığı incelemek için yapılan önceki girişimler, hatalı genin öncelikle kan damarlarını ve destek hücrelerini etkilemesi, bu bileşenlerin geleneksel organoid modellerinde eksik olması nedeniyle başarısız olmuştu.
Yeni yöntem sayesinde bilim insanları, FOXF1 mutasyonu olan hastalardan alınan kök hücrelerle damarlı akciğer organoidleri yetiştirdi. Bu sayede akciğer dokusu anormalliklerini iyileştirmeye yönelik bir adım atıldı.
Kaynak: Cell
