Новости

Aug 22, 2023

Ученые выращивают клетки сетчатки в лаборатории с помощью нанотехнологий

Пытаясь справиться с основной причиной слепоты в развитых странах, исследователи привлекли нанотехнологии, чтобы помочь вырастить клетки сетчатки. Дегенерация желтого пятна – это форма центрального зрения.

Пытаясь справиться с основной причиной слепоты в развитых странах, исследователи привлекли нанотехнологии, чтобы помочь вырастить клетки сетчатки.

Дегенерация желтого пятна — это форма потери центрального зрения, которая имеет серьезные социальные, подвижные и психические последствия. Оно затрагивает сотни миллионов людей во всем мире, и его распространенность растет.

Дегенерация является следствием повреждения пигментных клеток сетчатки. Наши тела не могут расти и заменять эти клетки, когда они начинают умирать, поэтому ученые изучают альтернативные методы замены их и мембраны, внутри которой они находятся.

«Раньше ученые выращивали клетки на плоской поверхности, что не имеет биологического значения», — объясняет биохимик из Университета Англии Раскин Барбара Пирсионек.

«Было показано, что с помощью этих новых методов клеточная линия процветает в трехмерной среде, создаваемой каркасами».

Ученый-биомедик из Университета Ноттингем-Трент Биола Эгбовон и его коллеги изготовили эти 3D-каркасы из полимерных нановолокон и покрыли их стероидом для уменьшения воспаления.

Используя технику, называемую электропрядением, которая позволяет получать волокна нанометровой ширины путем распыления расплавленного полимера через поле высокого напряжения, команде удалось сохранить каркас достаточно тонким.

Полиакрилонитриловый полимер, который они использовали, обеспечивал механическую прочность, а полимер Джеффамина притягивает воду, по сути позволяя синтетическому каркасу действовать как мембрана.

Способность материала притягивать воду – это то, что помогает клеткам связываться с каркасом, а также стимулирует их рост, но когда эффект слишком силен, в предыдущих исследованиях это также было связано с гибелью клеток.

Новая формула команды кажется правильной, поскольку система увеличила рост и продолжительность жизни лабораторных клеток сетчатки и сохраняла их жизнеспособность в течение как минимум 150 дней.

«Это исследование впервые продемонстрировало, что каркасы из нановолокон, обработанные противовоспалительным веществом, таким как ацетонид флуоцинолона, могут усиливать рост, дифференцировку и функциональность клеток пигментного эпителия сетчатки», — говорит Пирсионек.

Предыдущие попытки использовали коллаген и целлюлозу для создания аналогичного каркаса, но Эгбовон и его команда считают, что их синтетический вариант будет легче сделать совместимым с нашей иммунной системой и его будет проще модифицировать.

Новое исследование продемонстрировало, что этот метод может поддерживать здоровье необходимого единственного слоя клеток сетчатки, создавая биомаркеры, которые указывают на то, что они функционируют более естественно, чем то, что было обнаружено при их выращивании на других средах.

Однако мы еще многое не знаем о том, насколько жизнеспособным будет этот подход для лечения пациентов с дегенерацией желтого пятна.

«Хотя это может указывать на потенциал таких клеточных каркасов в регенеративной медицине, это не решает вопрос биосовместимости с тканями человека», — предупреждают Эгбовон и его коллеги в своей статье, поскольку существует огромная разница между растущими клетками в чашке Петри и клетками. наличие функционирующего заменителя ткани в организме.

Другие исследования в этой области уже изучают, можно ли снова подключить выращенные в лаборатории клетки к другим типам клеток сетчатки, чтобы сформировать функционирующие единицы ткани. Другая тактика предполагает активацию клеток, уже находящихся в тканях глаза человека, которые регенерируют клетки сетчатки других животных.

Следующими шагами команды будет исследование ориентации клеток, что важно для обеспечения хорошего кровоснабжения, прежде чем их можно будет рассматривать для тестирования внутри живой системы.

Это исследование было опубликовано в журнале Materials & Design.