Исследователи создают революционную модель для изучения легочных заболеваний

        

Исследователи из Медицинского колледжа Университета Аризоны – Феникс разработали революционное «легкое на листе» для изучения заболеваний легких

Кеннет Нокс, доктор медицинских наук, профессор и помощник декана факультета и развития факультета, и Фредерик Зенхаузерн, доктор философии, MBA, профессор и директор Центра прикладного нанобиологии и медицины UA, получили трехлетний грант в размере 750 000 долларов США Аризонская комиссия по биомедицинским исследованиям для изучения инфекций легких, таких как лихорадка долины и воспалительных состояний, таких как саркоидоз в растительной модели.

«Легкое – очень сложный орган, – сказал доктор Нокс. «Существует не так много новых способов изучения легкого, но выращивание клеток на листе будет способом для нас, чтобы биологически значимым образом организовать типы клеток, чтобы узнать больше о иммунитете легких и фиброзе легких».

Д-р. Нокс надеется, что с помощью неактивного грибка Coccidioides – причины лихорадки долины – для имитации воспаления, они смогут лучше понять, как начинается воспаление, что откроет путь для новых методов лечения.

Исследование не только разработает инновационную модель для изучения легочной болезни, но и революционный подход, в случае успеха, позволит исследователям обойти проверку своих теорий на животных

«Мы находимся в точке медицины, где требуется сотрудничество между дисциплинами, чтобы вывести нас на новый уровень», – сказал доктор Нокс. «Наша цель – продвинуть поле вперед в том, как мы моделируем различные заболевания легких».

Идея для легкого на листе начиналась с научного исследователя UA Райана Зенхаузерна (сына доктора Зенхаузерна) и его наставника Джерома Лакомба, докторанта, доцента UA, который разрабатывал новую модель исследований рака с использованием листьев шпината. Естественная структура листьев шпината была основой для улучшенной модели опухоли in vitro (вне тела), позволяющей более точно изучать причины, эффекты и лечение различных видов рака. Доктор Нокс заинтересовался их исследованиями с точки зрения пульмонолога, поскольку и легкие, и листья обладают подобными ветвящимися структурами.

Д-р. Лаборатория Зенхаузерна работает над платформой листьев in vitro – исследованиями по инженерной системе, имитирующей живой организм – с лета 2017 года.

Раньше в лаборатории был создан «орган на чипе», который имитирует человеческую кишку. С помощью этой технологии исследователи могут анализировать сложные взаимодействия между клетками человека и микробными экосистемами кишечника, прогнозируя их воздействие на здоровье или болезнь.

«Мы разрабатываем инструмент, который лучше подражает человеческой системе и улучшит общую концепцию персонализированной медицины», – сказал д-р Зенхаузерн. «Теперь мы можем подумать о длинном видении, потому что у нас есть эти строительные блоки. Если мы можем положить легкое на лист, возможно, в следующий раз это будет печень или другой орган».

Технология платформы обеспечивает трехмерную микросреду ткани, которая создается путем обработки листьев моющими средствами для удаления всех следов растительных клеток, ДНК и белков, оставляя только свои леса. Затем различные типы клеток заселяются на скелет листа и повторно клетовидны на поверхности листа. Стебельная сосудистая сеть может быть заполнена соответствующими типами клеток, которые напоминают кровеносные сосуды. Команда надеется использовать человеческие клетки пациента к третьему году их предоставления.

Со-следователями являются д-р. Нокс, Зенхаузерн и Лакомб; Ting Wang, PhD; Луиза Хеккер, доктор философии, и Mrinalini Kala, PhD.

Обсуждая, как исследование может быть использовано в других сферах, д-р Зенхаузерн сказал, что модель легких может использоваться для измерения радиационного облучения у больных раком и в космосе, где астронавты подвергаются воздействию большого количества радиации.

«С инженерной точки зрения мы перекрестно используем различные области биологии растений, медицины и техники», – сказал он. «Мы можем создать платформенную технологию, которая будет полезна при изучении всей биологической системы, которая очень сложна в медицине».

Источник:

http://opa.uahs.arizona.edu/newsroom/news/2018/ua-researchers-develop-novel-lung-leaf-model-study -pulmonary-заболевания

      

Source link