Nowe urządzenie usprawnia wytwarzanie komórek macierzystych w terapii choroby Alzheimera
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
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 normalnych komórek skóry w nerwowe komórki macierzyste, co ich zdaniem zbliża się do niedrogich, spersonalizowanych terapii komórkowych w leczeniu choroby Alzheimera i Parkinson.
Korzystając ze specjalnie zaprojektowanego urządzenia mikroprzepływowego, zespół badawczy opracował bezprecedensowe i przyspieszone podejście do przeprogramowania ludzkich komórek skóry w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), a następnie przekształcenia ich w nerwowe komórki macierzyste.
Pierwszy autor badania, Saumey Jain, twierdzi, że platforma może ulepszyć i obniżyć koszty terapii komórkowej, czyniąc komórki łatwiej kompatybilnymi i akceptowalnymi przez organizm pacjenta. Badanie zostało opublikowane w Advanced Science przez naukowców z Królewskiego Instytutu Technologii KTH.
Anna Herland, starsza autorka badania, stwierdziła, że badanie wykazało pierwsze zastosowanie mikroprzepływów do kierowania iPSC w kierunku neuronalnych komórek macierzystych.
Nerwowe komórki macierzyste różnicowane przy użyciu platformy mikroprzepływowej. Foto: Królewski Instytut Technologiczny KTH
Transformacja zwykłych komórek w nerwowe komórki macierzyste jest w rzeczywistości procesem dwuetapowym. Komórki są najpierw wystawiane na działanie sygnałów biochemicznych, które indukują ich powstanie pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC), które mogą generować różne typy komórek.
Następnie przenosi się je do hodowli, która naśladuje sygnały i procesy rozwojowe związane z tworzeniem się układu nerwowego. Ten etap, zwany różnicowaniem nerwowym, przekierowuje komórki w stronę szlaku nerwowych komórek macierzystych.
W ciągu ostatnich dziesięciu lat środowiska laboratoryjne do takich prac stopniowo zmieniały się z tradycyjnych płytek na urządzenia mikroprzepływowe. Herland twierdzi, że nowa platforma stanowi ulepszenie mikroprzepływów na obu etapach: generowania iPSC i różnicowania nerwowych komórek macierzystych.
Wykorzystując komórki pobrane z biopsji ludzkiej skóry, naukowcy odkryli, że platforma mikroprzepływowa umożliwiła komórkom przyłączenie się do neuronalnego losu na wcześniejszym etapie niż komórki różnicowane na konwencjonalnych płytkach.
„Dokumentujemy, że zamknięte środowisko platformy mikroprzepływowej zwiększa zaangażowanie w generowanie nerwowych komórek macierzystych” – mówi Herland.
Najbliższy widok chipa mikroprzepływowego używanego do indukcji komórek macierzystych. Foto: Królewski Instytut Technologiczny KTH
Jain twierdzi, że chip mikroprzepływowy można łatwo wyprodukować przy użyciu polidimetylosiloksanu (PDMS), a jego mikroskopijny rozmiar zapewnia znaczne oszczędności w zużyciu odczynników i materiału komórkowego.
Platformę można łatwo modyfikować, aby dostosować ją do różnicowania na inne typy komórek – dodaje. Można go zautomatyzować, zapewniając zamknięty system zapewniający spójność i niezawodność w produkcji bardzo jednolitych populacji komórek.
Przegląd badań obejmujących wytwarzanie urządzeń, przeprogramowanie komórek somatycznych w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) oraz indukcję neuronalną iPSC przy użyciu protokołu podwójnego hamowania SMAD w celu wygenerowania nerwowych komórek macierzystych.
a) Proces wytwarzania urządzenia mikroprzepływowego z kanałami o wysokości 0,4 i 0,6 mm odpowiednio do przeprogramowania komórek somatycznych (R) i indukcji nerwowej (N). Objętość kanałów i głośność całkowita podano w tabeli.
b) Przegląd procesu przeprogramowania komórek somatycznych w iPSC na urządzeniach i płytkach mikroprzepływowych z wykorzystaniem transfekcji mRNA.
c) Przegląd procesu neuronalnej indukcji iPSC do nerwowych komórek macierzystych na urządzeniach i płytkach mikroprzepływowych przy użyciu protokołu podwójnego hamowania SMAD.
Źródło: Zaawansowana nauka (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
„To krok w kierunku udostępnienia spersonalizowanych terapii komórkowych w leczeniu chorób Alzheimera i Parkinsona” – dodaje Jain.
W badaniu wzięli także udział naukowcy z Karolinska Institutet i Uniwersytetu w Lund, współpracujący w konsorcjum IndiCell.