Nový „orgán na čipe“ dáva nádej ľuďom trpiacim artritídou
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 20. 10. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci vyvinuli takzvaný 3D orgán na čipe s krvnými cievami, ktorý napodobňuje ľudský kĺb. Tento objav pomôže výskumníkom lepšie pochopiť patológiu ochorení kĺbov a pomôže pri identifikácii a testovaní nových spôsobov liečby artritídy.
Artritické ochorenia kĺbov, ako je reumatoidná artritída a osteoartróza, sú charakterizované zápalom synovie, membrány, ktorá vystiela kĺbové dutiny a produkuje viskóznu tekutinu, ktorá maže kĺb a zabraňuje jeho opotrebovaniu počas pohybu. Okrem liečby bolesti a opuchu spojených s týmto vyčerpávajúcim ochorením neexistuje žiadny liek.
Terapie zamerané na synoviu majú veľký potenciál na liečbu artritických ochorení kĺbov, ale vyžadujú si model, ktorý presne kopíruje zložitú ľudskú fyziológiu. To sa teraz podarilo výskumníkom z Londýnskej univerzity kráľovnej Márie (Queen Mary University of London), ktorí vytvorili 3D orgán na čipe, ktorý obsahuje ľudské synoviálne bunky a bunky krvných ciev.
„Náš model je prvou ľudskou vaskularizovanou synoviou na čipe s aplikovaným mechanickým zaťažením a úspešne replikuje viaceré kľúčové vlastnosti biológie prirodzenej synovie,“ povedal Timothy Hopkins, jeden zo spoluautorov štúdie.
Vedci najprv uskutočnili niekoľko experimentov s 2D bunkovými kultúrami s cieľom optimalizovať kultivačné a experimentálne podmienky, ktoré sa následne aplikovali na model orgánu na čipe. Model pozostával z primárnych ľudských synoviocytov podobných fibroblastom (hFLS), špecializovaných synoviálnych buniek a endotelových buniek ľudskej pupočníkovej žily, ktoré sa môžu vyvinúť do funkčných cievnych sietí.
Výskumníci pozorovali, že hFLS vykazovali správanie charakteristické pre výstelkovú vrstvu natívnej ľudskej synovie. U ľudí je synovia vysoko vaskularizovaná, pričom kapiláry sa bežne nachádzajú tesne pod výstelkovou vrstvou. HFLS tiež vylučovali hlavné zložky synoviálnej tekutiny a reagovali na zápal a mechanické rozťahovanie.
Vedci tvrdia, že ich zistenia naznačujú, že synovia na čipe má potenciál lepšie pochopiť mechanizmy ochorenia a identifikovať a testovať nové terapie artritických ochorení vrátane personalizovaných modelov synovie a súvisiacich tkanív na čipe.
„Veríme, že náš model synovie na čipe a súvisiace modely ľudských kĺbov, ktoré sa v súčasnosti vyvíjajú v našom laboratóriu, majú potenciál zmeniť predklinické testovanie a zefektívniť dodávanie nových terapeutík na liečbu artritídy,“ povedal Martin Knight, ďalší zo spoluautorov štúdie. „Tešíme sa, že sa o tento model môžeme podeliť s vedeckou komunitou a spolupracovať s priemyselnými partnermi, aby sa nové liečebné postupy dostali k pacientom čo najrýchlejšie“.
Okrem toho bol model vyvinutý na komerčne dostupnej platforme, ktorá nevyžaduje odborné znalosti o návrhu a výrobe zariadení, takže je vhodná na široké použitie.
Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Biomedical Materials.
