Новости

Новый тип нановолокон может решить множество проблем регенеративной медицины.

На 243-м национальном собрании Американского химического общества была представлена новейшая технология регенеративной медицины, которая может справиться со старческими недугами и последствиями травм. Уникальные нановолокна разработанные группой ученых под руководством доктора Самуэля Стаппа, способны повысить физические возможности пожилых людей и пострадавших в авариях. Волокна похожи на сырые спагетти, но только микроскопических размеров.

Это новое слово в регенеративной медицине, главной задачей которой является ремонт или замена поврежденных органов: от хрящей суставов, страдающих от артрита, до нервных узлов, разорванных в автокатастрофе.Регенеративная медицина сегодня актуальна как никогда. В промышленно развитых странах все больше пожилых людей, причем многие из них являются очень ценными специалистами. В задачи здравоохранения входит поддержание работоспособности пожилых людей, продление их жизни и избавление от старческих заболеваний. Кроме того, есть множество людей с тяжелыми травмами, осложнениями из-за хронических заболеваний и т.п. , что также требует усилий регенеративной медицины.«Наноспагетти» могут стать одним из ценнейших инструментов регенеративной медицины. Это небольшие фрагменты протеинов, которые склеиваются друг с другом в произвольном порядке. Волокна настолько малы, что более чем 50 тыс. волокон равны по ширине человеческому волосу. «Наноспагетти» могут выполнять множество функций. Например, Самуэль Стапп привязал к ним сигнальные молекулы, имитирующие вещество VEGF, которое способствует образованию новых кровеносных сосудов. В ходе экспериментов на мышах с помощью VEGF успешно выращивали новые кровеносные сосуды взамен поврежденных. К сожалению, эксперименты на людях с применением VEGF закончились неудачей из-за того, что это вещество быстро расщепляется в организме человека. В то же время, новые нановолокна остаются внутри в течение недели, что позволяет аналогу VEGF выращивать сосуды. В результате, после растворения «наноспагетти» остаются только свежевыращенные полностью функциональные кровеносные сосуды.

«Наноспагетти» могут не только имитировать действие VEGF, они несут потенциальное решение множества проблем в регенеративной медицине. В частности, это доставка белков, биологических сигналов и стволовых клеток в определенную точку организма, например в поврежденную часть сердца, головного, спинного мозга или других органов. Также новые нановолокна могут «выстроить» стволовые клетки в нужном порядке для надлежащего ремонта поврежденных тканей.

Источник: www.pharmcluster.ru

Американские клеточные биологи при помощи генных технологий получили клетки легочного эпителия, характерного для больных муковисцидозом.

Исследователи из массачусетской больницы общего профиля перепрограммировали клетки кожи пациентов с муковисцидозом в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, идентичные эмбриональным стволовым клеткам. Именно эти клетки в дальнейшем были трансформированы в легочный эпителий. Полученные клетки содержат мутацию «Дельта-508», которая является причиной 70% всех случаев мковисцидоза, и мутацию G551D, которая обнаруживается у всех больных муковисцидозом.

Полученные клетки позволяют ученым проводить скрининг лекарственных препаратов. Кроме того, созданная технология получения клеток легочного эпителия позволяет получать клетки, специфичные для таких заболеваний как астма, рак легких и хронический бронхит, что поможет ускорить разработку методов лечения для этих заболеваний.

«Мы сделали прекрасную клеточную линию для того, чтобы можно было увидеть эффективность лекарства в отношении последствий мутации G551D, и сейчас мы заняты тем, чтоб провести скрининг препаратов, направленных на мутацию «Дельта-508», - заявили ученые.

Источник: KM.RU Новости

Ученые из Технического университета Чалмерса (Chalmers tekniska högskola) и Гётеборгского университета (Göteborgs universitet), Швеция, доказали, что наноцеллюлоза стимулирует образование нейронных сетей. Это первый шаг к созданию трехмерной модели мозга. С точки зрения изучения болезни Альцгеймера или болезни Паркинсона такая модель могла бы поднять исследование мозга на совершенно новый уровень.

Эксперименты по культивированию человеческих нейронов на наноцеллюлозе (материале, состоящем из наноразмерных волокон целлюлозы толщина от 5 до 20 нанометров и длиной до 2000 нанометров) проводились в течение двух лет.

«Это было очень сложной задачей», - комментирует свою работу профессор биополимерных технологий Технического университета Чалмерса Пауль Гатенхольм (Paul Gatenholm). «До недавнего времени клетки довольно быстро умирали, так как нам не удавалось заставить их прикрепиться к подложке. Но после многочисленных экспериментов мы нашли способ заставить их закрепиться на субстрате, увеличив его положительный заряд. Теперь у нас есть надежный метод выращивания нервных клеток на наноцеллюлозе».

Закрепившись на подложке, нейроны, наконец, начали развиваться и образовывать контакты, так называемые синапсы. В результате образовалась сеть из сотен взаимодействующих друг с другом нервных клеток. Теперь, используя электрические импульсы и сигнальные химические вещества, ученые могут получать нервные импульсы, распространяющиеся по такой сети почти так же, как в настоящем головном мозге. Кроме того, они могут изучать, как нервные клетки взаимодействуют с другими молекулами, например, молекулами лекарственных препаратов.

Профессор Гатенхольм и его коллеги пытаются создать «искусственный мозг», что может открыть совершенно новые возможности в изучении высшей нервной деятельности и в медицине в целом и в конечном итоге привести к появлению биокомпьютеров. В ближайших планах ученых – исследовать разрушение синапсов – контактов между нервными клетками – один из ранних признаков болезни Альцгеймера. Так, они планируют изучить реакцию нейронов на спинномозговую жидкость пациентов.

Этот метод может оказаться полезным при тестировании различных химических веществ – возможно, будущих фармацевтических препаратов, – способных замедлить разрушение синапсов. Кроме того, изучение поведения выращенных на наноцеллюлозе нейронов может стать хорошей альтернативой экспериментам на животных в области исследования мозга в целом.

Возможность выращивать нервные клетки на наноцеллюлозе является важным шагом вперед, поскольку у этого материала много преимуществ.

«В наноцеллюлозе можно создать поры, что позволит нейронам расти в трехмерной матрице. Это чрезвычайно комфортно для клеток и по сравнению с трехмерными лунками создает более близкую к реальной среду культивирования, похожую на условия в живом мозге», - поясняет профессор Гатенхольм.

По его мнению, у наноцеллюлозы есть целый ряд новых биомедицинских сфер применения. Одновременно Гатенхольм ведет и другие проекты с использованием этого материала, например, разработку хряща для создания искусственной ушной раковины. А разработанные его группой наноцеллюлозные кровеносные сосуды уже проходят доклинические испытания.

Источник: LifeSciencesToday по материалам Nervceller växer på nanocellulosa

Найден новый, безопасный способ создания большого количества клеток печени из стволовых клеток; исходным материалом для него служат стволовые клетки зубной пульпы.

Клетки печени можно получить из стволовых клеток зубной пульпы, если обработать их сероводородом. Такой метод предлагают в своей статье, появившейся в Journal of Breath Research, исследователи из Японского стоматологического университета.

Напомним, что сероводород обладает одним из самых отвратительных запахов — «запахом тухлых яиц». Кроме того что он сопровождает гниение белковых продуктов, сероводород является причиной зловонного дыхания при галитозе.

Стволовые клетки пульпы зуба используются в восстановлении его повреждённых тканей. Для своих экспериментов исследователи использовали стволовые клетки вырванных зубов; эти клетки инкубировали в присутствии и без сероводорода в среде. Через несколько дней клетки, росшие на среде с сероводородом, успешно трансформировались в клетки печени. Проведённые тесты удостоверили их подлинность: они не только выглядели как клетки печени, но и были способны запасать гликоген, а также выполняли ещё ряд биохимических реакций, характерных для гепатоцитов.

Учёные особо подчёркивают, что такой метод позволяет получить намного больше печёночных клеток (обычно их вырабатывают из стволовых клеток крови). Ещё более замечательно то, что в этом случае клетки печени получаются с большей чистотой. Это значит, что среди них не остаётся клеток, которые не прошли превращение и которые могут дать начало другим тканям. То есть при пересадке клеток, полученных по такой технологии, резко снижается риск развития рака или появления тератом.

Возможно, новый способ действительно сможет облегчить участь тех, кому требуется замена больной печени на здоровую.

Источник: Компьюлента по материалам EurekAlert!.