15 жовтня, 2025
Кембриджські вчені вперше у світі створили людську кров у лабораторних умовах
Дослідники з Кембриджського університету (Англія) уперше відтворили природний процес утворення людських клітин крові в лабораторії. Їхня робота відкриває нові можливості для вивчення лейкемій, імунних розладів та потенційно – для створення персоналізованих джерел кровотворних стовбурових клітин для трансплантацій.
Результати дослідження, опублікованого в Cell Reports, демонструють, як людські плюрипотентні стовбурові клітини можуть самостійно організовуватися у тривимірні структури, які дослідники назвали гематоїдами (hematoids). Ці структури нагадують ранні етапи розвитку людського ембріона, включно з формуванням кровотворних клітин.
«Момент, коли ми побачили, як у чашці Петрі з’явився червоний відтінок, був неймовірним – колір крові було видно навіть неозброєним оком», – розповів перший автор роботи, доктор медичних наук Джітеш Неупане.
У нормі кровотворні стовбурові клітини з’являються в людському ембріоні на ранніх стадіях розвитку. Саме з них утворюються всі типи клітин крові – від еритроцитів до лімфоцитів. Дотепер цей процес залишався практично недосяжним для прямого вивчення через етичні та технічні обмеження.
Гематоїди дозволили відтворити процес гемопоезу в лабораторії. Уже через два тижні після початку культивації в цих мікроскопічних кластерах з’являються перші клітини крові, які демонструють функціональні ознаки зрілих форм. Водночас, на відміну від справжнього ембріона, гематоїди не здатні до розвитку в повноцінну істоту, адже не мають критичних структур – плаценти і жовткового мішка. Цей факт робить модель безпечною з етичного погляду, але надзвичайно цінною для фундаментальної науки.
Ключова перевага моделі полягає в тому, що вона не потребує зовнішнього застосування факторів росту – клітини самостійно керують власною диференціацією, подібно до природного процесу. Уже на другий день розвитку в гематоїдах формуються три зародкові шари – ектодерма, мезодерма й ендодерма, які згодом дають початок усім тканинам організму. На восьмий день з’являються клітини, здатні до скорочення, – аналоги серцевих. На тринадцятий – помітні червоні ділянки кровотворення.
Біохімічний аналіз підтвердив, що отримані клітини можуть диференціюватися в різні типи – від еритроцитів до імунних Т-лімфоцитів, що свідчить про потенційну здатність моделі до формування адаптивної імунної системи.
За словами професора Азима Сурані, керівника дослідження, ця робота закладає підґрунтя для створення стовбурових клітин крові, сумісних з організмом конкретного пацієнта. Теоретично це може усунути потребу в пошуку донорів для трансплантації кісткового мозку та зменшити ризик відторгнення. Крім того, модель відкриває можливості для тестування нових ліків і глибшого розуміння механізмів розвитку лейкемій. У майбутньому гематоїди можуть стати інструментом для персоналізованої медицини, коли дослідники будуть спроможні відтворювати хворобу конкретного пацієнта в лабораторних умовах і випробовувати на ній потенційні методи лікування.
Попри ранній етап дослідження, науковці вже готуються до комп’ютерних та доклінічних тестів, аби підтвердити функціональність гематоїдів у складніших системах. Якщо результати збережуться, цей підхід може стати основою для нових відновних методів терапії кровотворення – без використання ембріональних тканин та із повною генетичною сумісністю з пацієнтом.
Джерело: https://interestingengineering.com/health/cambridge-researchers-create-lab-grown-blood-cells-hematoids