Noul dispozitiv îmbunătățește generarea de celule stem pentru terapia Alzheimer
Ultima examinare: 14.06.2024
Tot conținutul iLive este revizuit din punct de vedere medical sau verificat pentru a vă asigura cât mai multă precizie de fapt.
Avem linii directoare de aprovizionare stricte și legătura numai cu site-uri cu reputație media, instituții de cercetare academică și, ori de câte ori este posibil, studii medicale revizuite de experți. Rețineți că numerele din paranteze ([1], [2], etc.) sunt link-uri clickabile la aceste studii.
Dacă considerați că oricare dintre conținuturile noastre este inexactă, depășită sau îndoielnică, selectați-o și apăsați pe Ctrl + Enter.
Cercetătorii din Suedia spun că au perfecționat o tehnică de transformare a celulelor normale ale pielii în celule stem neuronale, despre care ei cred că se apropie de terapiile celulare personalizate la prețuri accesibile pentru tratarea boala Alzheimer și Parkinson.
Folosind un dispozitiv microfluidic proiectat la comandă, echipa de cercetare a dezvoltat o abordare fără precedent și accelerată pentru a reprograma celulele pielii umane în celule stem pluripotente induse (iPSC) și apoi le dezvolta în celule stem neuronale.
Primul autor al studiului, Saumey Jain, spune că platforma ar putea îmbunătăți și reduce costul terapiei celulare, făcând celulele mai ușor compatibile și acceptate de corpul pacientului. Studiul a fost publicat în Advanced Science de către oamenii de știință de la Institutul Regal de Tehnologie KTH.
Anna Herland, autoarea principală a studiului, a declarat că studiul a demonstrat prima utilizare a microfluidicei pentru a ghida iPSC-urile să devină celule stem neuronale.
Celule stem neuronale diferențiate folosind o platformă microfluidică. Foto: KTH Royal Institute of Technology
Transformarea celulelor obișnuite în celule stem neuronale este de fapt un proces în două etape. Celulele sunt expuse mai întâi la semnale biochimice care le induc în celule stem pluripotente (iPSC), care pot genera diferite tipuri de celule.
Ele sunt apoi transferați într-o cultură care imită semnalele și procesele de dezvoltare implicate în formarea sistemului nervos. Această etapă, numită diferențiere neuronală, redirecționează celulele către calea celulelor stem neuronale.
În ultimii zece ani, mediile de laborator pentru astfel de lucrări s-au mutat treptat de la plăci tradiționale la dispozitive microfluidice. Herland spune că noua platformă reprezintă o îmbunătățire a microfluidicei pentru ambele etape: generarea iPSC și diferențierea celulelor stem neuronale.
Folosind celule din biopsiile pielii umane, cercetătorii au descoperit că platforma microfluidică a permis celulelor să se angajeze într-o destină neuronală într-un stadiu mai devreme decât cele diferențiate în plăcile convenționale.
„Documentăm că mediul restrâns al platformei microfluidice sporește angajamentul de a genera celule stem neuronale”, spune Herland.
Cea mai apropiată vedere a unui cip microfluidic utilizat pentru inducerea celulelor stem. Foto: Institutul Regal de Tehnologie KTH
Jain spune că cipul microfluidic poate fi fabricat cu ușurință folosind polidimetilsiloxan (PDMS), iar dimensiunea sa microscopică oferă economii semnificative la reactivi și material celular.
Platforma poate fi modificată cu ușurință pentru a se adapta la diferențierea în alte tipuri de celule, adaugă el. Poate fi automatizat, oferind un sistem închis care asigură consistența și fiabilitatea în producerea unor populații foarte uniforme de celule.
Prezentare generală asupra cercetării, inclusiv fabricarea dispozitivelor, reprogramarea celulelor somatice în celule stem pluripotente induse (iPSC) și inducerea neuronală a iPSC-urilor utilizând protocolul dublu de inhibare SMAD pentru a genera celule stem neuronale.
a) Procesul de fabricare a unui dispozitiv microfluidic cu canale de 0,4 și 0,6 mm înălțime pentru reprogramarea celulelor somatice (R) și respectiv inducția neuronală (N). Volumele canalelor și volumul total sunt indicate în tabel.
b) Prezentare generală a procesului de reprogramare a celulelor somatice în iPSC-uri pe dispozitive și plăci microfluidice folosind transfecția ARNm.
c) Prezentare generală a procesului de inducție neuronală a iPSC-urilor în celule stem neuronale pe dispozitive și plăci microfluidice folosind protocolul de inhibare duală SMAD.
Sursa: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
„Acesta este un pas către realizarea terapiilor celulare personalizate pentru bolile Alzheimer și Parkinson,” adaugă Jain.
La studiu au participat și oameni de știință de la Karolinska Institutet și de la Universitatea Lund, colaborând în consorțiul IndiCell.