В новых экспериментах лаборатория биоинженера Джеффри Джакота объединила универсальные амниотические стволовые клетки с инъекционными гидрогелями, используемыми в качестве основы в регенеративной медицине, и доказала, что они усиливают развитие сосудов, необходимых для доставки крови к новым тканям и уноса продуктов жизнедеятельности.Результаты опубликованы в Журнале исследований биомедицинских материалов, часть A.
Жако и его коллеги изучают использование клеток околоплодных вод беременных женщин для лечения младенцев, рожденных с врожденными пороками сердца. От таких жидкостей, взятых во время стандартных тестов, обычно отказываются, но они перспективны для имплантатов, изготовленных из генетически подобранного материала самого ребенка.Он утверждает, что амниотические стволовые клетки ценны своей способностью дифференцироваться во многие другие типы клеток, включая эндотелиальные клетки, образующие кровеносные сосуды.«Главное, что мы придумали, — это получить васкуляризованное устройство: ткань, выращенную в лаборатории, полностью состоящую из клеток околоплодных вод», — сказал Жако. «Мы показали, что можно использовать только клетки, полученные из околоплодных вод».
В лаборатории исследователи из Райса, Техасской детской больницы и Медицинского колледжа Бейлора объединили стволовые клетки околоплодных вод с гидрогелем, изготовленным из полиэтиленгликоля и фибрина. Фибрин — это биополимер, критически важный для свертывания крови, взаимодействия клеточного матрикса, заживления ран и ангиогенеза, процесса, посредством которого новые сосуды ответвляются от существующих. Фибрин широко используется в качестве биологического каркаса, но он страдает низкой механической жесткостью и быстрой деградацией. По словам Жако, сочетание фибрина и полиэтиленгликоля сделало гидрогель намного более прочным.
В лаборатории использовался фактор роста эндотелия сосудов, чтобы стимулировать превращение стволовых клеток в эндотелиальные, в то время как присутствие фибрина стимулировало инфильтрацию нативной сосудистой сети из соседних тканей.По словам исследователей, мыши, которым вводили гидрогели, содержащие только фибрин, показали развитие тонких фибрилл, в то время как мыши, которым вводили гидрогель амниотических клеток / фибрина, показали гораздо более прочную сосудистую сеть.
По словам Жако, аналогичные эксперименты с использованием гидрогеля, засеянного мезенхимальными клетками костного мозга, также показали рост сосудов, но без гарантии соответствия тканей. По его словам, посев эндотелиальными клетками оказался не таким эффективным, как ожидали исследователи.
По словам Жако, лаборатория продолжит изучение использования амниотических клеток для создания биосовместимых пластырей для сердца младенцев, рожденных с врожденными дефектами, а также для других процедур.