Регенерация тканей все ближе

Новое исследование потенциально может помочь больным, нуждающимся в лечении стволовыми клетками, для травм спинного мозга, инсульта, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, артрита суставов или любого другого состояния, требующего регенерации тканей.

Включение и выключение биоактивности

Включение и выключение биоактивности

«Это важно в контексте клеточной терапии для людей, которым надо вылечить эти заболевания или восстановить ткани, которые больше не функционируют», — сказал старший автор Самуэль И. Ступп, директор Института биоинформации им. Симпсона Керрея.

Исследование было опубликовано в Nature Communications.

Клетки в наших телах постоянно сигнализируются многими типами инструкций, исходящими из белков и других молекул, присутствующих в окружающих их матрицах. Например, это может быть сигналом для клеток для выделения определенных генов, чтобы они могли размножаться или дифференцироваться на несколько типов клеток, приводя к росту или регенерации тканей. Одним из чудес этого сигнального механизма является встроенная способность живых организмов заставить сигналы останавливаться и возобновляться по мере необходимости, или отключать один сигнал и активировать другой, чтобы организовать очень сложные процессы. Строительство искусственных материалов с этим типом динамической способности для регенеративной терапии было практически невозможно до сих пор.

В опубликованной сегодня новой публикации сообщается о разработке первого синтетического материала, который способен реверсировать этот тип динамической сигнализации. Платформа может не только привести к материалам, которые управляют стволовыми клетками для более эффективной регенеративной терапии, но также позволит ученым исследовать и открыть в лаборатории новые способы контроля судьбы клеток и их функций.

Одним из результатов является возможность использования синтетического материала для сигнальных нервных стволовых клеток для пролиферации, а затем в определенное время, выбранное оператором, инициировать их дифференцировку в нейроны, а затем возвращать стволовые клетки обратно в пролиферативное состояние по требованию.

В статье также сообщается, что нейронные стволовые клетки спинного мозга, первоначально сгруппированные в структуры, известные как «нейросферы», могут приводиться в движение и дифференцироваться с использованием сигнала. Но когда этот сигнал выключен, клетки спонтанно перегруппируются в колонии. Это выявляет сильные взаимодействия между этими клетками, которые могут быть важны для понимания развития и регенеративных сигналов.

Потенциальное использование новой технологии для манипулирования клетками может помочь вылечить пациента с болезнью Паркинсона. Собственные клетки кожи пациента с использованием существующих методов могут быть преобразованы в стволовые. Новая технология может помочь расширить вновь преобразованные стволовые клетки in vitro — в лаборатории — и затем привести их дифференциацию в допаминовые производящие нейроны до трансплантации обратно к пациенту.

В новой технологии материалы химически украшены различными нитями ДНК, каждая из которых предназначена для отображения другого сигнала к ячейкам. Для активации сигналов в клетки к материалу добавляют растворимые молекулы, содержащие комплементарные нити ДНК, связанные с пептидами, для создания двойных спиралей ДНК, отображающих сигнал. Добавляя несколько капель конъюгата ДНК-пептид, зеленый свет дает больше стволовых клеток. Подход к материалу с динамическим интеллектом заключается в том, чтобы разоблачить поверхность растворимой одноцепочечной молекулой ДНК, предназначенной для «захвата» сигнальной цепи дуплекса и образования новой двойной спирали ДНК. Этот новый дуплекс больше не прикрепляется к поверхности материала и не смывается, тем самым отключая биологический сигнал. Чтобы снова включить сигнал, необходимо ввести новую копию одноцепочечной ДНК с сигналом, который будет прикрепляться к поверхности материала.

«Люди хотели бы иметь клеточную терапию, которая используют стволовые клетки, полученные из их собственных тел, для регенерации ткани», — сказал Ступп. «В принципе, это в конечном итоге станет возможным, но для этого нужны процедуры, которые эффективны для расширения и дифференциации ячеек. Наша технология делает это».

Хотя этот процесс в настоящее время проводится только in vitro, Ступп сказал, что в будущем можно будет выполнить этот процесс in vivo. Стволовые клетки будут имплантированы, инкапсулированы в тип материала, описанного в новой работе, посредством инъекции и нацелены на конкретное место. Затем растворимые молекулы даются пациенту, чтобы манипулировать пролиферацией и дифференцировкой трансплантированных клеток.

Оставьте отзыв

Мужчины хуже переносят грипп
Для диабетиков важно носить обувь по размеру
ОКР часто сопровождается физическими ощущениями
Как присутствие кошек влияет на здоровье детей
ДНК: определение и структура
Хромосомы: определение и структура
Бромидрофобия или страх плохо пахнуть
Синдром Секкеля
Синдром Секкеля и врожденная карликовость
Как можно избавиться от головной боли без таблеток
Как рассеянный склероз влияет на семью
Методы размягчения каловых масс при запорах: все за и против
Где купить электронный термометр
Лечение чесноком
Как сбить температуру народными методами?
Рябина дарит здоровье
Народные рецепты при хроническом бронхите
Что происходит при смерти?
Симптомы — предвестники инсульта
Уши горят или холодные? Цвет, размер и форма ушей
Почему сильно тянет низ живота?