Organoïden vormen al langere tijd een grote belofte als modelsysteem om de vroegste ontwikkelingsfasen van de mens te bestuderen. Dit type onderzoek vraagt nu nog menselijke embryo’s, maar daarvoor gelden allerlei ethische, praktische en technische beperkingen. Starten vanuit humane pluripotente stamcellen (hPSC) en die laten differentiëren naar de gewenste weefsels en organen biedt een aantrekkelijk alternatief, maar het is tot dusver heel lastig gebleken om ook de benodigde bloedvatvorming in organoïden goed op gang te krijgen.

Een team van Stanford Medicine, onder leiding van Oscar Abilez en Joseph Wu, presenteert in Science een nieuw protocol waarmee ze erin slaagden om — na het testen van 34 verschillende cocktails van groeifactoren en small molecules — hartorganoïden te genereren met een ruimtelijk goed georganiseerd en vertakt bloedvatsysteem. We zien hier zo’n hartorganoïde van twee weken oud. De cardiomyocyten (groen) en gladde spiercellen (wit) zijn volledig omringd door een uitgebreid netwerk van endotheelcellen (roze) die een realistisch stelsel van bloedvaatjes vormen.

Zowel wat betreft structuur en functionaliteit als het repertoire aan verschillende celtypen zijn deze hartorganoïden gelijk aan een menselijk embryonaal hart tijdens de vroegste ontwikkelingsfasen. De onderzoekers hebben hun protocol ook met succes ingezet om leverorganoïden vanuit hPSC te kweken. Het team gaat nu in nieuwe studies hun organoïden langer laten groeien, om te zien of ze zich verder blijven ontwikkelen.  

Oscar Abilez, Huaxiao Yang, et al., Gastruloids enable modeling of the earliest stages of human cardiac and hepatic vascularization, Science (2025), doi10.1126/science.adu9375