آخرین مطالب

سیستم میکرو محیطی ممکن است به تولید دارو برای فیبروز ریوی ایدیوپاتیک کمک کند —


فیبروز ریوی ایدیوپاتیک (IPF) یک بیماری کشنده و به سرعت در حال پیشرفت و بدون درمان است.

این بیماری شامل فعل و انفعالات غیرطبیعی بین سلول های ریه، از جمله فیبروبلاست ها، و محیط اطراف آن است. به همین دلیل، مدل‌های استاندارد کشت سلولی دو بعدی که برای غربالگری دارو استفاده می‌شوند، در هنگام پیش‌بینی پاسخ به درمان‌های بالقوه ضعیف عمل می‌کنند.

در میان همه گیری کووید-19 و افزایش سطح آلودگی هوا، پیش بینی می شود که بروز IPF افزایش یابد و نیاز به سیستم های مدل قوی را به فوریت افزایش دهد.

در APL Bioengineering، از انتشارات AIP، محققان دانشگاه مینه‌سوتا-شهرهای دوقلو و کلینیک مایو در روچستر، مینه‌سوتا، یک پلتفرم کشت سلولی سه بعدی را توصیف می‌کنند که امکان مطالعه فیبروبلاست‌های ریه و ریزمحیط آن‌ها را فراهم می‌کند. این پلتفرم اندازه گیری رفتارهای سلولی و تغییرات ریزمحیط دخیل در پیشرفت بیماری IPF را امکان پذیر می کند، و اندازه و سادگی پلت فرم آن را برای استفاده در پروتکل های غربالگری دارویی با کارایی بالا مناسب می کند.

کاترین کامینز، یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: «IPF یک بیماری وحشتناک است که به شدت بر زندگی بیماران تأثیر می گذارد و در نهایت باعث می شود آنها به دلیل کمبود اکسیژن بمیرند. وجود ابزارها و مدل‌های آزمایشگاهی که ریزمحیطی را که سلول‌ها در آن قرار می‌گیرند ایجاد و کنترل می‌کنند، بسیار مهم است، زیرا این ممکن است برای شناسایی پیش‌بالینی درمان‌های احتمالی کلیدی باشد.»

بر خلاف مدل‌های IPF جوندگان که بیماری‌های پیشرونده و سایر سیستم‌های کشت سلولی را که فاقد ریزمحیط اطراف هستند تقلید نمی‌کنند، پلتفرم میکروبافت آنها امکان مطالعه فیبروبلاست‌ها را در یک ماتریکس خارج سلولی (ECM) می‌دهد. تغییرات در ECM مشخصه IPF است، بنابراین سیستم خروجی های عملکردی مرتبط تری را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، سادگی و قابلیت تنظیم آن، استفاده از آن را آسان می کند.

دیوید وود یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: استفاده از بسیاری از پلتفرم های ارگانوئیدی و آزمایشگاهی روی تراشه ممکن است سخت باشد. “آنچه هیجان انگیز است این است که استفاده از این سیستم بسیار آسان است. ما قبلاً آن را به دو آزمایشگاه دیگر که کاملاً مستقل از ما از آن استفاده می کنند، منتشر کرده ایم.”

اعتبار سنجی عملکرد سیستم در درجه اول بر بازسازی ECM (یعنی تغییرات سلول محور در ریزمحیط) و انقباض سلولی متمرکز شده است که در فیبروبلاست های فعال و بیمار افزایش می یابد.

آزمایش‌های متعدد برای هر یک از این دو عملکرد نشان داد که این سیستم به خوبی جنبه‌های کلیدی فیبروز را کمیت می‌کند. این نتایج با استفاده از سلول‌های اهدایی بیمار نیز بازتولید شد، که نشان می‌دهد این سیستم می‌تواند برای پزشکی شخصی استفاده شود.

علاوه بر این، تطبیق پذیری این سیستم به آن اجازه می دهد تا با انواع سلول های مختلف و سایر اجزای ماتریکس استفاده شود، بنابراین می توان آن را برای استفاده در مطالعه بیماری های دیگر که در آن فعل و انفعالات سلول و ریزمحیط منجر به بیماری می شود، سازگار کرد. تیم تحقیقاتی قبلاً از این سیستم برای مطالعه سمیت کبدی استفاده کرده است و پیش‌بینی می‌کند که می‌تواند در چندین سیستم اندام جامد از جمله در مطالعه پیشرفت سرطان و متاستاز استفاده شود.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط موسسه فیزیک آمریکا. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.