Нови уређај побољшава стварање матичних ћелија за терапију Алцхајмерове болести

Истраживачи у Шведској кажу да су усавршили технику за претварање обичних ћелија коже у неуралне матичне ћелије, што их, како кажу, приближава приступачним персонализованим ћелијским терапијама за Алцхајмерову и Паркинсоновуболест.

Користећи посебно дизајниран микрофлуидни уређај, истраживачки тим је развио невиђен и убрзан приступ репрограмирању ћелија људске коже у индуковане плурипотентне матичне ћелије (iPSC), а затим њиховом претварању у неуралне матичне ћелије.

Први аутор студије, Саумја Џаин, каже да би платформа могла побољшати и смањити трошкове ћелијске терапије тако што би ћелије учинила компатибилнијим и прихватљивијим од стране пацијентовог тела. Студију су у часопису „Advanced Science“ објавили научници са Краљевског института за технологију КТХ.

Ана Херланд, виша ауторка студије, рекла је да је студија показала прву употребу микрофлуидике за усмеравање iPSC да постану неуралне матичне ћелије.

Неуралне матичне ћелије диференциране коришћењем микрофлуидне платформе. Фотографија: Краљевски технолошки институт КТХ

Трансформација нормалних ћелија у неуралне матичне ћелије је заправо процес у два корака. Прво, ћелије су изложене биохемијским сигналима који их подстичу да постану плурипотентне матичне ћелије (iPSC), које могу да генеришу различите типове ћелија.

Затим се преносе у културу која опонаша сигнале и развојне процесе укључене у формирање нервног система. Овај корак, назван неуронска диференцијација, преусмерава ћелије ка томе да постану неуронске матичне ћелије.

Током протекле деценије, лабораторијско окружење за ову врсту рада постепено се пребацило са традиционалних таблета на микрофлуидне уређаје. Херланд каже да нова платформа представља побољшање микрофлуидике за оба корака: генерисање iPSC и диференцијацију неуралних матичних ћелија.

Користећи ћелије из биопсија људске коже, истраживачи су открили да је микрофлуидна платформа убрзала посвећеност ћелија неуронској судбини у ранијој фази у поређењу са онима диференцираним у конвенционалним плочама.

„Документовали смо да ограничено окружење микрофлуидне платформе повећава посвећеност стварању неуралних матичних ћелија“, каже Херланд.

Крупни план микрофлуидног чипа који се користи за индуковање матичних ћелија. Фотографија: Краљевски технолошки институт КТХ

Џејн каже да је микрофлуидни чип лако направити помоћу полидиметилсилоксана (PDMS), а његова микроскопска величина омогућава значајне уштеде на реагенсима и ћелијском материјалу.

Платформа се може лако модификовати како би се прилагодила диференцијацији у друге типове ћелија, додаје он. Може се аутоматизовати, пружајући затворени систем који осигурава доследност и поузданост у производњи високо хомогених ћелијских популација.

Преглед студије која укључује израду уређаја, репрограмирање соматских ћелија у индуковане плурипотентне матичне ћелије (iPSC) и неуронску индукцију iPSC коришћењем SMAD протокола двоструке инхибиције за генерисање неуронских матичних ћелија.
А) Процес израде микрофлуидног уређаја са каналима висине 0,4 мм и 0,6 мм за репрограмирање соматских ћелија (R) и неуронску индукцију (N), респективно. Запремине канала и укупна запремина наведене су у табели.
Б) Преглед процеса репрограмирања соматских ћелија у iPSC на микрофлуидним уређајима и плочама коришћењем mRNA трансфекције.
Ц) Преглед процеса неуронске индукције iPSC у неуронске матичне ћелије на микрофлуидним уређајима и плочама коришћењем SMAD протокола двоструке инхибиције.
Извор: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859

„Ово је корак ка томе да персонализоване ћелијске терапије за Алцхајмерову и Паркинсонову болест буду доступне“, додаје Џаин.

У студији су учествовали и научници из Каролинског института и Универзитета у Лунду, који су сарађивали у конзорцијуму IndiCell.