Нови уређај побољшава стварање матичних ћелија за терапију Алцхајмерове болести

Истраживачи у Шведској кажу да су усавршили технику за претварање нормалних ћелија коже у неуралне матичне ћелије, за коју верују да се приближава приступачним персонализованим ћелијским терапијама за лечење Алцхајмерове болести и Паркинсон.

Користећи посебно дизајниран микрофлуидни уређај, истраживачки тим је развио невиђени и убрзани приступ за репрограмирање ћелија људске коже у индуковане плурипотентне матичне ћелије (иПСЦ), а затим их развија у неуралне матичне ћелије.

Први аутор студије, Саумеи Јаин, каже да би платформа могла да побољша и смањи трошкове ћелијске терапије тако што ће ћелије учинити лакшим компатибилним и прихваћеним од стране тела пацијента. Студију су објавили научници са Краљевског института за технологију КТХ у часопису Напредне науке.

Ана Херланд, виши аутор студије, рекла је да је студија показала прву употребу микрофлуидике за усмеравање иПСЦ-а да постану неуронске матичне ћелије.

Неуралне матичне ћелије диференциране помоћу микрофлуидне платформе. Фото: КТХ Роиал Институте оф Тецхнологи

Трансформација обичних ћелија у неуралне матичне ћелије је заправо процес у два корака. Ћелије су прво изложене биохемијским сигналима који их индукују у плурипотентне матичне ћелије (иПСЦ), које могу да генеришу различите типове ћелија.

Они се затим преносе у културу која опонаша сигнале и развојне процесе укључене у формирање нервног система. Ова фаза, названа неуронска диференцијација, преусмерава ћелије ка путу нервних матичних ћелија.

Током протеклих десет година, лабораторијска окружења за такав рад постепено су прешла са традиционалних плоча на микрофлуидне уређаје. Херланд каже да нова платформа представља побољшање микрофлуидике за оба корака: генерисање иПСЦ-а и диференцијацију неуралних матичних ћелија.

Користећи ћелије из биопсија људске коже, истраживачи су открили да микрофлуидна платформа омогућава ћелијама да се обавежу на неуронску судбину у ранијој фази од оних које се разликују у конвенционалним плочама.

„Документујемо да ограничено окружење микрофлуидне платформе повећава посвећеност стварању неуронских матичних ћелија“, каже Херланд.

Најближи поглед на микрофлуидни чип који се користи за индукцију матичних ћелија. Фото: КТХ Роиал Институте оф Тецхнологи

Џејн каже да се микрофлуидни чип може лако произвести коришћењем полидиметилсилоксана (ПДМС), а његова микроскопска величина омогућава значајну уштеду на реагенсима и ћелијском материјалу.

Платформа се може лако модификовати да се прилагоди диференцијацији у друге типове ћелија, додаје он. Може се аутоматизовати, обезбеђујући затворени систем који обезбеђује доследност и поузданост у производњи веома униформних популација ћелија.

Преглед истраживања укључујући производњу уређаја, репрограмирање соматских ћелија у индуковане плурипотентне матичне ћелије (иПСЦ) и неуралну индукцију иПСЦ-а користећи двоструки СМАД инхибицијски протокол за генерисање неуронских матичних ћелија.
а) Процес израде микрофлуидног уређаја са каналима висине 0,4 и 0,6 мм за репрограмирање соматских ћелија (Р) и неуронске индукције (Н), респективно. Јачине канала и укупна јачина су приказане у табели.
б) Преглед процеса репрограмирања соматских ћелија у иПСЦ на микрофлуидним уређајима и плочама помоћу трансфекције мРНА.
ц) Преглед процеса неуралне индукције иПСЦ-а у неуралне матичне ћелије на микрофлуидним уређајима и плочама помоћу СМАД протокола двоструке инхибиције.
Извор: Напредна наука (2024). ДОИ: 10.1002/адвс.202401859

„Ово је корак ка омогућавању персонализованих ћелијских терапија за Алцхајмерову и Паркинсонову болест“, додаје Џејн.

Научници са Института Каролинска и Универзитета Лунд такође су учествовали у истраживању, сарађујући у конзорцијуму ИндиЦелл.