Jaunā ierīce uzlabo cilmes šūnu veidošanos Alcheimera terapijai
Pēdējā pārskatīšana: 14.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Zviedrijas pētnieki apgalvo, ka viņi ir pilnveidojuši paņēmienu normālu ādas šūnu pārvēršanai nervu cilmes šūnās, kas, viņuprāt, tuvojas personalizētai šūnu terapijai par pieņemamu cenu, lai ārstētu Alcheimera slimību. > un Parkinsona slimība.
Izmantojot īpaši izstrādātu mikrofluidisko ierīci, pētnieku grupa ir izstrādājusi vēl nebijušu un paātrinātu pieeju, lai pārprogrammētu cilvēka ādas šūnas inducētās pluripotentās cilmes šūnās (iPSC) un pēc tam attīstītu tās par nervu cilmes šūnām.
Pētījuma pirmais autors Saumey Jain saka, ka platforma varētu uzlabot un samazināt šūnu terapijas izmaksas, padarot šūnas vieglāk savietojamas un pacienta ķermeņa pieņemtas. Pētījumu žurnālā Advanced Science publicēja zinātnieki no Karaliskā Tehnoloģiju institūta KTH.
Anna Herlande, pētījuma vecākā autore, teica, ka pētījums demonstrēja pirmo mikrofluidikas izmantošanu, lai virzītu iPSC kļūt par nervu cilmes šūnām.
Neironu cilmes šūnas, kas diferencētas, izmantojot mikrofluidisko platformu. Foto: KTH Karaliskais Tehnoloģiju institūts
Parastu šūnu pārveide par neironu cilmes šūnām patiesībā ir divpakāpju process. Vispirms šūnas tiek pakļautas bioķīmiskiem signāliem, kas inducē tās par pluripotentām cilmes šūnām (iPSC), kas var radīt dažādus šūnu tipus.
Tās pēc tam tiek pārnestas uz kultūru, kas atdarina signālus un attīstības procesus, kas saistīti ar nervu sistēmas veidošanos. Šis posms, ko sauc par neironu diferenciāciju, novirza šūnas uz neironu cilmes šūnu ceļu.
Pēdējo desmit gadu laikā šāda darba laboratorijas vide ir pakāpeniski pārgājusi no tradicionālajām plāksnēm uz mikrofluidiskām ierīcēm. Herland saka, ka jaunā platforma ir mikrofluidikas uzlabojums abos posmos: iPSC ģenerēšanai un neironu cilmes šūnu diferenciācijai.
Izmantojot šūnas no cilvēka ādas biopsijām, pētnieki atklāja, ka mikrofluidiskā platforma ļāva šūnām uzņemties nervu likteni agrāk nekā tiem, kas diferencēti parastajās plāksnēs.
“Mēs dokumentējam, ka mikrofluidiskās platformas ierobežotā vide palielina apņemšanos radīt neironu cilmes šūnas,” saka Herlands.
Cilmes šūnu indukcijai izmantotās mikrofluidiskās mikroshēmas tuvākais skats. Foto: KTH Karaliskais Tehnoloģiju institūts
Džeins saka, ka mikrofluidisko mikroshēmu var viegli izgatavot, izmantojot polidimetilsiloksānu (PDMS), un tās mikroskopiskais izmērs ļauj ievērojami ietaupīt reaģentus un šūnu materiālu.
Platformu var viegli modificēt, lai pielāgotos diferenciācijai citos šūnu veidos, viņš piebilst. To var automatizēt, nodrošinot slēgtu sistēmu, kas nodrošina konsekvenci un uzticamību ļoti vienveidīgu šūnu populāciju ražošanā.
Pārskats par pētījumiem, tostarp ierīču izgatavošanu, somatisko šūnu pārprogrammēšanu inducētās pluripotentās cilmes šūnās (iPSC) un iPSC neironu indukciju, izmantojot duālo SMAD inhibīcijas protokolu, lai radītu neironu cilmes šūnas.
a) Mikrofluidiskās ierīces ar 0,4 un 0,6 mm augstiem kanāliem izgatavošanas process attiecīgi somatisko šūnu pārprogrammēšanai (R) un neironu indukcijai (N). Kanālu skaļumi un kopējais apjoms ir norādīti tabulā.
b) Pārskats par somatisko šūnu pārprogrammēšanas procesu iPSC mikrofluidiskās ierīcēs un plāksnēs, izmantojot mRNS transfekciju.
c) Pārskats par iPSC neironu indukcijas procesu neironu cilmes šūnās uz mikrofluidiskajām ierīcēm un plāksnēm, izmantojot SMAD duālās inhibēšanas protokolu.
Avots: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"Šis ir solis ceļā uz to, lai Alcheimera un Parkinsona slimību personalizēta šūnu terapija būtu pieejama," piebilst Džeins.
Pētījumā piedalījās arī zinātnieki no Karolinskas institūta un Lundas universitātes, sadarbojoties IndiCell konsorcijā.