Uus seade parandab tüvirakkude teket Alzheimeri tõve raviks
Viimati vaadatud: 14.06.2024
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Rootsi teadlaste sõnul on nad täiustanud tehnikat normaalsete naharakkude muundamiseks neuraalseteks tüvirakkudeks, mis nende arvates läheneb taskukohastele isikupärastatud rakuteraapiatele Alzheimeri tõve'i raviks. > ja Parkinson.
Kasutades kohandatud disainiga mikrofluidiseadet, on uurimisrühm välja töötanud enneolematu ja kiirendatud lähenemisviisi inimese naharakkude ümberprogrammeerimiseks indutseeritud pluripotentseteks tüvirakkudeks (iPSC) ja seejärel neuraalseteks tüvirakkudeks arendamiseks.
Uuringu esimene autor Saumey Jain ütleb, et platvorm võib parandada ja vähendada rakuteraapia kulusid, muutes rakud kergemini ühilduvaks ja patsiendi keha vastuvõetavaks. Kuningliku Tehnoloogiainstituudi KTH teadlased avaldasid uuringu ajakirjas Advanced Science.
Uuringu vanemautor Anna Herland ütles, et uuring näitas esimest korda mikrofluidika kasutamist, et suunata iPSC-sid närvi tüvirakkudeks muutuma.
Närvi tüvirakud, mis on diferentseeritud mikrofluidilise platvormi abil. Foto: KTH Kuninglik Tehnoloogiainstituut
Tavaliste rakkude muundumine neuraalseteks tüvirakkudeks on tegelikult kaheetapiline protsess. Rakud puutuvad esmalt kokku biokeemiliste signaalidega, mis indutseerivad neist pluripotentseid tüvirakke (iPSC), mis võivad tekitada erinevaid rakutüüpe.
Seejärel viiakse need üle kultuuri, mis jäljendab närvisüsteemi moodustumisega seotud signaale ja arenguprotsesse. See etapp, mida nimetatakse neuraalseks diferentseerumiseks, suunab rakud ümber närvi tüvirakkude rajale.
Viimase kümne aasta jooksul on selliste tööde jaoks mõeldud laborikeskkonnad järk-järgult nihkunud traditsioonilistelt plaatidelt mikrofluidiseadmetele. Herland ütleb, et uus platvorm kujutab endast mikrofluidika paranemist mõlema etapi jaoks: iPSC genereerimine ja neuraalsete tüvirakkude diferentseerumine.
Kasutades inimese naha biopsiatest võetud rakke, leidsid teadlased, et mikrofluidiline platvorm võimaldas rakkudel neuraalsele saatusele pühenduda varasemas staadiumis kui tavalistel plaatidel eristatavad.
"Me dokumenteerime, et mikrofluidiplatvormi piiratud keskkond suurendab pühendumust närvi tüvirakkude loomisele," ütleb Herland.
Lähim vaade tüvirakkude indutseerimiseks kasutatavast mikrofluidkiibist. Foto: KTH Kuninglik Tehnoloogiainstituut
Jain ütleb, et mikrofluidkiipi saab kergesti valmistada polüdimetüülsiloksaani (PDMS) abil ning selle mikroskoopiline suurus võimaldab oluliselt säästa reaktiive ja rakumaterjali.
Ta lisab, et platvormi saab hõlpsasti muuta, et kohaneda teiste rakutüüpidega diferentseerumisega. Seda saab automatiseerida, pakkudes suletud süsteemi, mis tagab järjepidevuse ja usaldusväärsuse väga ühtlaste rakupopulatsioonide tootmisel.
Ülevaade uuringutest, sealhulgas seadmete valmistamine, somaatiliste rakkude ümberprogrammeerimine indutseeritud pluripotentseteks tüvirakkudeks (iPSC) ja iPSC-de neuraalne indutseerimine, kasutades kahekordset SMAD-i inhibeerimisprotokolli neuraalsete tüvirakkude genereerimiseks.
a) Mikrofluidiseadme valmistamisprotsess vastavalt 0,4 ja 0,6 mm kõrguste kanalitega somaatiliste rakkude ümberprogrammeerimiseks (R) ja neuraalseks induktsiooniks (N). Kanalite mahud ja kogumaht on näidatud tabelis.
b) Ülevaade somaatiliste rakkude iPSC-deks ümberprogrammeerimise protsessist mikrofluidseadmetel ja plaatidel, kasutades mRNA transfektsiooni.
c) Ülevaade iPSC-de neuraalsest induktsiooni protsessist närvi tüvirakkudesse mikrofluidilistel seadmetel ja plaatidel, kasutades SMAD kahekordse inhibeerimise protokolli.
Allikas: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"See on samm Alzheimeri ja Parkinsoni tõve jaoks kohandatud rakuteraapiate kättesaadavaks tegemise suunas," lisab Jain.
Uuringus osalesid ka Karolinska Instituudi ja Lundi ülikooli teadlased, kes tegid koostööd IndiCelli konsortsiumiga.