Новий пристрій покращує генерацію стовбурових клітин для лікування хвороби Альцгеймера
Останній перегляд: 14.06.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Шведські дослідники кажуть, що вдосконалили техніку перетворення нормальних клітин шкіри на нервові стовбурові клітини, що, на їхню думку, наближається до доступної персоналізованої клітинної терапії для лікування хвороби Альцгеймера і Паркінсон.
Використовуючи спеціально розроблений мікрофлюїдний пристрій, дослідницька група розробила безпрецедентний і прискорений підхід до перепрограмування клітин шкіри людини в індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC) і подальшого розвитку їх у нервові стовбурові клітини.
Перший автор дослідження, Сомі Джайн, каже, що платформа може покращити та зменшити вартість клітинної терапії, зробивши клітини більш сумісними та сприйнятими організмом пацієнта. Дослідження опубліковано в Advanced Science вченими з Королівського технологічного інституту KTH.
Анна Герланд, старший автор дослідження, сказала, що дослідження продемонструвало перше використання мікрофлюїдики для того, щоб іПСК перетворилися на нервові стовбурові клітини.
Нервові стовбурові клітини диференційовані за допомогою мікрофлюїдної платформи. Фото: Королівський технологічний інститут KTH
Перетворення звичайних клітин у нервові стовбурові клітини насправді є двоетапним процесом. Клітини спочатку піддаються впливу біохімічних сигналів, які індукують їх у плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC), які можуть генерувати різні типи клітин.
Потім їх переносять у культуру, яка імітує сигнали та процеси розвитку, пов’язані з формуванням нервової системи. Ця стадія, яка називається нейронною диференціацією, перенаправляє клітини на шлях нейронних стовбурових клітин.
За останні десять років лабораторне середовище для такої роботи поступово перейшло від традиційних пластин до мікрофлюїдних пристроїв. Герланд каже, що нова платформа є вдосконаленням мікрофлюїдики для обох етапів: генерації iPSC та диференціювання нервових стовбурових клітин.
Використовуючи клітини з біопсії людської шкіри, дослідники виявили, що мікрофлюїдна платформа дозволяє клітинам виконувати нервову долю на більш ранній стадії, ніж ті, які диференційовані на звичайних пластинах.
«Ми підтверджуємо, що обмежене середовище мікрофлюїдної платформи посилює бажання генерувати нейронні стовбурові клітини», — каже Герланд.
Найближчий вид мікрофлюїдного чіпа, який використовується для індукції стовбурових клітин. Фото: Королівський технологічний інститут KTH
Джейн каже, що мікрофлюїдний чіп можна легко виготовити за допомогою полідиметилсилоксану (PDMS), а його мікроскопічний розмір забезпечує значну економію реагентів і клітинного матеріалу.
Платформу можна легко модифікувати для адаптації до диференціації в інші типи клітин, додає він. Його можна автоматизувати, створюючи замкнуту систему, яка забезпечує узгодженість і надійність у виробництві однорідних популяцій клітин.
Огляд досліджень, включаючи виготовлення пристроїв, перепрограмування соматичних клітин на індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC) і нейронну індукцію iPSC за допомогою протоколу подвійного інгібування SMAD для генерації нейронних стовбурових клітин.
a) Процес виготовлення мікрофлюїдного пристрою з каналами висотою 0,4 і 0,6 мм для перепрограмування соматичних клітин (R) і нейронної індукції (N) відповідно. Обсяги каналів і загальна гучність вказані в таблиці.
b) Огляд процесу перепрограмування соматичних клітин в iPSC на мікрофлюїдних пристроях і планшетах за допомогою трансфекції мРНК.
c) Огляд процесу нейронної індукції iPSC у нейронних стовбурових клітинах на мікрофлюїдних пристроях і планшетах із використанням протоколу подвійного інгібування SMAD.
Джерело: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
«Це крок до того, щоб зробити персоналізовану клітинну терапію хвороб Альцгеймера та Паркінсона доступною», — додає Джейн.
Науковці з Каролінського інституту та Лундського університету також брали участь у дослідженні, співпрацюючи в консорціумі IndiCell.