Nowe publikacje
Nowe urządzenie usprawnia generowanie komórek macierzystych na potrzeby terapii choroby Alzheimera
Ostatnia recenzja: 02.07.2025
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Naukowcy ze Szwecji twierdzą, że udoskonalili technikę przekształcania zwykłych komórek skóry w komórki macierzyste układu nerwowego, co ich zdaniem przybliża ich do niedrogich, spersonalizowanych terapii komórkowych stosowanych w leczeniu choroby Alzheimera iParkinsona.
Wykorzystując specjalnie zaprojektowane urządzenie mikroprzepływowe, zespół badawczy opracował niespotykane dotąd i przyspieszone podejście do przeprogramowania ludzkich komórek skóry w indukowane pluripotentne komórki macierzyste (iPSC), a następnie przekształcenia ich w nerwowe komórki macierzyste.
Pierwszy autor badania, Saumya Jain, mówi, że platforma może poprawić i obniżyć koszty terapii komórkowej, czyniąc komórki bardziej kompatybilnymi i akceptowanymi przez organizm pacjenta. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Advanced Science przez naukowców z KTH Royal Institute of Technology.
Anna Herland, główna autorka badania, powiedziała, że badanie to stanowi pierwszy przypadek zastosowania mikroprzepływów w celu przekształcenia iPSC w komórki macierzyste układu nerwowego.
Komórki macierzyste układu nerwowego różnicowane przy użyciu platformy mikroprzepływowej. Zdjęcie: KTH Royal Institute of Technology
Transformacja normalnych komórek w nerwowe komórki macierzyste jest w rzeczywistości dwuetapowym procesem. Najpierw komórki są wystawiane na sygnały biochemiczne, które indukują je do stania się pluripotentnymi komórkami macierzystymi (iPSC), które mogą generować różne typy komórek.
Następnie są one przenoszone do kultury, która naśladuje sygnały i procesy rozwojowe zaangażowane w formowanie układu nerwowego. Ten etap, zwany różnicowaniem neuronalnym, przekierowuje komórki w kierunku stania się neuronalnymi komórkami macierzystymi.
W ciągu ostatniej dekady środowisko laboratoryjne dla tego typu prac stopniowo przechodziło z tradycyjnych tabletów na urządzenia mikroprzepływowe. Herland mówi, że nowa platforma stanowi ulepszenie w mikroprzepływach dla obu etapów: generowania iPSC i różnicowania komórek macierzystych neuronów.
Wykorzystując komórki z biopsji skóry ludzkiej, naukowcy odkryli, że platforma mikroprzepływowa przyspiesza wiązanie komórek do neuronów na wcześniejszym etapie w porównaniu do komórek różnicowanych w konwencjonalnych płytkach.
„Udokumentowaliśmy, że zamknięte środowisko platformy mikroprzepływowej zwiększa zaangażowanie w generowanie komórek macierzystych układu nerwowego” – mówi Herland.
Widok z bliska mikroprzepływowego chipa używanego do indukowania komórek macierzystych. Zdjęcie: KTH Royal Institute of Technology
Jain twierdzi, że mikroprzepływowy układ scalony jest łatwy do wytworzenia z wykorzystaniem polidimetylosiloksanu (PDMS), a jego mikroskopijne rozmiary pozwalają na znaczne oszczędności w zakresie odczynników i materiału komórkowego.
Platformę można łatwo modyfikować, aby dostosować ją do różnicowania w inne typy komórek, dodaje. Można ją zautomatyzować, zapewniając zamknięty system, który zapewnia spójność i niezawodność w produkcji wysoce jednorodnych populacji komórek.
Przegląd badania, w tym produkcja urządzenia, przeprogramowanie komórek somatycznych w indukowane pluripotentne komórki macierzyste (iPSC) oraz indukcja neuronalna iPSC przy użyciu protokołu podwójnego hamowania SMAD w celu wygenerowania neuronalnych komórek macierzystych.
A) Proces produkcji mikroprzepływowego urządzenia z kanałami o wysokości 0,4 mm i 0,6 mm do przeprogramowania komórek somatycznych (R) i indukcji neuronalnej (N). Objętości kanałów i całkowita objętość są wymienione w tabeli.
B) Przegląd procesu przeprogramowania komórek somatycznych w iPSC na mikroprzepływowych urządzeniach i płytkach przy użyciu transfeccji mRNA.
C) Przegląd procesu indukcji neuronalnej iPSC w neuronalne komórki macierzyste na mikroprzepływowych urządzeniach i płytkach przy użyciu protokołu podwójnego hamowania SMAD.
Źródło: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
„To krok w kierunku udostępnienia spersonalizowanych terapii komórkowych w leczeniu choroby Alzheimera i Parkinsona” – dodaje Jain.
W badaniu wzięli udział również naukowcy z Karolinska Institutet i Uniwersytetu w Lund, współpracujący w ramach konsorcjum IndiCell.