Nova naprava izboljša nastajanje izvornih celic za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni
Zadnji pregled: 14.06.2024
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
Raziskovalci na Švedskem pravijo, da so izpopolnili tehniko za pretvorbo normalnih kožnih celic v nevralne matične celice, za katero verjamejo, da se približuje cenovno dostopnim personaliziranim celičnim terapijam za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni in Parkinson.
Z uporabo mikrofluidne naprave, zasnovane po meri, je raziskovalna skupina razvila hiter pristop brez primere za reprogramiranje človeških kožnih celic v inducirane pluripotentne matične celice (iPSC) in nato razvoj teh v nevralne izvorne celice.
Prvi avtor študije, Saumey Jain, pravi, da bi platforma lahko izboljšala in zmanjšala stroške celične terapije, tako da bi bile celice lažje združljive in jih pacientovo telo lažje sprejelo. Študijo so znanstveniki s Kraljevega inštituta za tehnologijo KTH objavili v Advanced Science.
Anna Herland, višja avtorica študije, je dejala, da je študija pokazala prvo uporabo mikrofluidike za vodenje iPSC, da postanejo nevralne izvorne celice.
Nevralne matične celice diferencirane z uporabo mikrofluidne platforme. Foto: KTH Royal Institute of Technology
Preoblikovanje navadnih celic v nevralne izvorne celice je pravzaprav dvostopenjski proces. Celice so najprej izpostavljene biokemičnim signalom, ki jih inducirajo v pluripotentne izvorne celice (iPSC), ki lahko ustvarijo različne vrste celic.
Nato se prenesejo v kulturo, ki posnema signale in razvojne procese, vključene v nastanek živčnega sistema. Ta stopnja, imenovana nevronska diferenciacija, preusmeri celice na pot živčnih izvornih celic.
V zadnjih desetih letih so se laboratorijska okolja za tako delo postopoma preusmerila s tradicionalnih plošč na mikrofluidne naprave. Herland pravi, da nova platforma predstavlja izboljšavo mikrofluidike za oba koraka: generacijo iPSC in diferenciacijo nevralnih izvornih celic.
Raziskovalci so z uporabo celic iz biopsij človeške kože ugotovili, da je mikrofluidna platforma celicam omogočila, da se zavežejo nevronski usodi v zgodnejši fazi kot tiste, diferencirane na običajnih ploščah.
»Dokumentiramo, da omejeno okolje mikrofluidne platforme povečuje predanost ustvarjanju nevralnih matičnih celic,« pravi Herland.
Najbližji pogled na mikrofluidni čip, ki se uporablja za indukcijo matičnih celic. Foto: KTH Royal Institute of Technology
Jain pravi, da je mikrofluidni čip mogoče enostavno izdelati z uporabo polidimetilsiloksana (PDMS), njegova mikroskopska velikost pa omogoča znatne prihranke pri reagentih in celičnem materialu.
Platformo je mogoče enostavno spremeniti, da se prilagodi diferenciaciji v druge vrste celic, dodaja. Lahko se avtomatizira in zagotavlja zaprt sistem, ki zagotavlja konsistentnost in zanesljivost pri proizvodnji zelo enotnih populacij celic.
Pregled raziskav, vključno z izdelavo naprave, reprogramiranjem somatskih celic v inducirane pluripotentne izvorne celice (iPSC) in nevronsko indukcijo iPSC z uporabo dvojnega inhibicijskega protokola SMAD za ustvarjanje nevralnih matičnih celic.
a) Postopek izdelave mikrofluidne naprave z 0,4 oziroma 0,6 mm visokimi kanali za reprogramiranje somatskih celic (R) oziroma nevronsko indukcijo (N). Glasnosti kanalov in skupna glasnost so navedene v tabeli.
b) Pregled procesa reprogramiranja somatskih celic v iPSC na mikrofluidnih napravah in ploščah z uporabo transfekcije mRNA.
c) Pregled procesa nevralne indukcije iPSC v nevralne matične celice na mikrofluidnih napravah in ploščah z uporabo protokola dvojne inhibicije SMAD.
Vir: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
»To je korak k temu, da postanejo prilagojene celične terapije za Alzheimerjevo in Parkinsonovo bolezen dostopne,« dodaja Jain.
Pri študiji so sodelovali tudi znanstveniki s Karolinskega inštituta in univerze Lund, ki sodelujejo v konzorciju IndiCell.