Uusi laite parantaa kantasolujen tuotantoa Alzheimerin hoitoon
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Ruotsalaiset tutkijat sanovat kehittäneensä tekniikan, jolla normaalit ihosolut muunnetaan hermosoluiksi. He uskovat sen olevan lähempänä kohtuuhintaisia yksilöllisiä soluhoitoja Alzheimerin taudin ja Parkinson.
Tutkijaryhmä on kehittänyt räätälöidyn mikrofluidilaitteen avulla ennennäkemättömän ja nopeutetun lähestymistavan ihmisen ihosolujen ohjelmoimiseksi uudelleen indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi (iPSC) ja sitten neuraaliseksi kantasoluiksi.
Tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Saumey Jain sanoo, että alusta voisi parantaa ja vähentää soluterapian kustannuksia tekemällä soluista helpommin yhteensopivia ja potilaan kehon hyväksymiä. Tutkimuksen julkaisivat Advanced Science -julkaisussa Royal Institute of Technology KTH:n tutkijat.
Tutkimuksen vanhempi kirjoittaja Anna Herland sanoi, että tutkimus osoitti, että mikrofluidiikkaa käytettiin ensimmäistä kertaa ohjaamaan iPSC:itä muuttumaan hermosoluiksi.
Neuraaliset kantasolut, jotka on erilaistettu mikrofluidialustan avulla. Kuva: KTH Royal Institute of Technology
Tavallisten solujen muuntaminen hermosoluiksi on itse asiassa kaksivaiheinen prosessi. Solut altistetaan ensin biokemiallisille signaaleille, jotka indusoivat ne pluripotenteiksi kantasoluiksi (iPSC:t), jotka voivat tuottaa erilaisia solutyyppejä.
Ne siirretään sitten kulttuuriin, joka jäljittelee hermoston muodostumiseen liittyviä signaaleja ja kehitysprosesseja. Tämä vaihe, jota kutsutaan hermosolujen erilaistumiseksi, ohjaa solut kohti hermoston kantasolupolkua.
Viimeisten kymmenen vuoden aikana tällaisen työn laboratorioympäristöt ovat vähitellen siirtyneet perinteisistä levyistä mikrofluidilaitteisiin. Herland sanoo, että uusi alusta edustaa parannusta mikrofluidiikassa molemmissa vaiheissa: iPSC:n luomisessa ja hermoston kantasolujen erilaistumisessa.
Tutkijat havaitsivat ihmisen ihobiopsioista otettujen solujen avulla, että mikrofluidinen alusta mahdollisti solujen sitoutumisen hermokohtaloon aikaisemmassa vaiheessa kuin perinteisillä levyillä erilaistuneet.
"Me dokumentoimme, että mikrofluidisen alustan rajoitettu ympäristö lisää sitoutumista hermoston kantasolujen tuottamiseen", Herland sanoo.
Lähin näkymä kantasoluinduktioon käytettävästä mikrofluidisirusta. Kuva: KTH Royal Institute of Technology
Jain sanoo, että mikrofluidisiru voidaan valmistaa helposti käyttämällä polydimetyylisiloksaania (PDMS), ja sen mikroskooppinen koko säästää merkittävästi reagensseja ja solumateriaalia.
Alustaa voidaan helposti muokata sopeutumaan erilaistumiseen muihin solutyyppeihin, hän lisää. Se voidaan automatisoida, mikä tarjoaa suljetun järjestelmän, joka varmistaa johdonmukaisuuden ja luotettavuuden erittäin yhtenäisten solupopulaatioiden tuotannossa.
Yleiskatsaus tutkimukseen, mukaan lukien laitevalmistus, somaattisten solujen uudelleenohjelmointi indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi (iPSC:t) ja iPSC:iden hermoston induktio käyttämällä kaksois-SMAD-inhibitioprotokollaa hermoston kantasolujen tuottamiseen.
a) Mikrofluidilaitteen valmistusprosessi, jossa on 0,4 ja 0,6 mm korkeat kanavat somaattisten solujen uudelleenohjelmointia (R) ja hermoinduktiota (N) varten. Kanavien volyymit ja kokonaismäärä on ilmoitettu taulukossa.
b) Yleiskatsaus prosessiin, jossa somaattiset solut ohjelmoidaan uudelleen iPSC:iksi mikrofluidilaitteilla ja -levyillä mRNA-transfektiota käyttämällä.
c) Yleiskatsaus prosessiin, jossa iPSC:t induktoivat hermoston kantasoluihin mikrofluidilaitteilla ja -levyillä käyttäen SMAD-kaksoisestämisprotokollaa.
Lähde: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"Tämä on askel kohti Alzheimerin ja Parkinsonin taudin yksilöllisten soluterapioiden saatavuutta", Jain lisää.
Tutkimukseen osallistuivat myös tutkijat Karolinska Institutetista ja Lundin yliopistosta yhteistyössä IndiCell-konsortion kanssa.