אורגני כבד עם רשתות כלי דם נאותות הופקו בהצלחה, כפי שדווחו על ידי חוקרים מהמכון למדע טוקיו ומרכז הרפואי לבית החולים לילדים בסינסינטי. התקדמות זו מתייחסת לאתגר מרכזי בשכפול כלי הדם המורכב של הכבד ברקמות שגדלו במעבדה. באמצעות מערכת תרבות תלת מימדית חדשה, החוקרים השיגו ארגון עצמי של ארבעה סוגי תאי מבשר מובחנים לאורגנואידים פונקציונליים, המסוגלים לייצר גורמי קרישה חיוניים במודל עכבר של המופיליה.
בעשור האחרון, אורגנואידים הפכו למוקד מרכזי במחקר ביו -רפואי. איברים מפושטים ומגדולים במעבדה יכולים לחקות היבטים חשובים של הביולוגיה האנושית, המשמשים ככלי נגיש ועוצמתי לחקר מחלות ולבדיקת תרופות. עם זאת, שכפול ההסדרים והרשתות המורכבות של כלי הדם שנמצאים באיברים אמיתיים נותר מכשול גדול. זה נכון במיוחד עבור הכבד, שתפקידיו המטבוליים והגמילה מסתמכים על כלי הדם המתמחים ביותר שלו.
בגלל מגבלות כאלה, מדענים לא הקפיצו באופן מלא על הפוטנציאל של אורגנואידים בכבד ללימוד וטיפול במחלות כבד. לדוגמה, בהמופיליה A, מצב בו הגוף אינו יכול לייצר מספיק גורם קרישה קריטי, טיפולים שוטפים כרוכים לעתים קרובות בזריקות יקרות ותכופות. פיתרון אידיאלי לטווח הארוך יחזיר את יכולתו של הגוף לייצר גורמי קרישה משלו, שיכולים, להלכה, באמצעות אורגנואידים בכבד עם מבני כלי דם פונקציונליים לחלוטין הנקראים סינוסואידים.
במחקר שנערך לאחרונה, צוות מחקר בראשותו של פרופ 'טקנורי טייק מהמכון למחקר משולב במכון למדע טוקיו (מדע טוקיו), יפן ובמרכז הרפואי של בית החולים לילדים בסינסינטי, ארה"ב, יצר בהצלחה את אורגני הכבד הראשונים בעולם המכילים ספינות דם סינוסואידיות אותנטיות. המחקר שלהם, שפורסם ברשת בכתב העת הטבע הנדסה ביו -רפואית ב- 25 ביוני 2025, מתאר שיטת תרבות חדשה המאפשרת לארבעה סוגים שונים של תאי אבות להתארגן בעצמם לאורגנואידים כבד פונקציונליים.
ראשית, החוקרים הקימו טכניקה לייצור אמין של אבות אנדותל סינוסואידים בכבד (LSEPs) מתאי גזע פלוריפוטנטיים הנגרמים על ידי אדם, דבר שהוכח קשה במחקרים קודמים. הם השיגו זאת באמצעות פרוטוקול טיפוח זהיר וניתוח מתוזמן של שינויים תמלוליים מרכזיים המתרחשים כאשר תאי גזע מתבדלים לתאי האנדותל.
לאחר מכן, החוקרים פיתחו שיטת תרבות תלת מימד חדשנית הנקראת ממשק אוויר -נלאי הפוך (IMALI), הכוללת סידור סוגי תאים מרובים בסביבת ג'ל מיוחדת. כאשר הם מתורבתים בשיטת אימאלי, תאי אנדודרם כבד, תאים מזנכימליים, תאי אנדותל עורקים ו- LSEPs מתארגנים בעצמם לאורגנואידים בכבד בצורת כיפה בקוטר 3 מ"מ.
באמצעות ניתוח גנטי מפורט, הצוות גילה כי אורגנואידים אלה פיתחו ארבעה סוגים מובחנים של תאי כלי דם, כאשר תאי כלי סינוסואידיים הפכו לדומיננטיים לאורך זמן.
טכניקה זו מספקת שיטה יסודית להטמעת מבני כלי דם ספציפיים לאיברים לאורגנואידים, ותורמת להבנת הביולוגיה והמחלות האנושיות. "
פרופסור טקאנורי טייק מהמכון למחקר משולב במכון למדע טוקיו
והכי חשוב, האורגנואידים יכולים לשכפל במדויק כמה פונקציות מטבוליות מרכזיות בכבד, כולל ייצור יציב של גורמי קרישה. כאשר הושתלו למודל עכברים המופיליה A, האורגנואידים שיפרו משמעותית את תסמיני הדימום של עד 5 חודשים. תוצאות חיוביות התקבלו גם בבדיקות עם דגימות פלזמה אנושיות של אנשים עם ליקויים בקרישה.
ממצאים אלה מדגישים את הפוטנציאל האמיתי של אורגנואידים כלי דם כראוי, כהערות טייב, "האורגנואידים המשופרים שלנו עשויים לתמוך בפיתוח טיפולים מחודשים להפרעות קרישה ואי ספיקת כבד שלב, כמו גם גילוי תרופות ומודלים של מחלות.
צוות המחקר מתכנן לחקור עוד יותר את יישומי אורגני הכבד הללו ולהעריך את היציבות והבטיחות שלהם לטווח הארוך לשימוש קליני. מאמצים נוספים יכולים אפילו להרחיב תובנות הנגזרות ממחקר זה לסוגים אחרים של אורגנואידים.
