Passo avanti verso nuovi vasi sanguigni-building personalizzati

Maggio 1, 2016 Admin Salute 0 1
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I risultati appaiono in linea questa settimana negli Atti della National Academy of Sciences.

"Per dimostrare la capacità di ricostruire un letto microvascolare in modo clinicamente rilevante, abbiamo fatto un passo importante verso la realizzazione di vasi sanguigni per uso terapeutico", spiega Sharon Gerecht, Ph.D., professore associato presso la Johns Hopkins University Dipartimento di Chimica e biomolecolare, Fisiche Scienze-Oncology Center e Istituto per la nanobiotecnologia. "I nostri risultati potrebbero produrre trattamenti più efficaci per i pazienti affetti da ustioni, complicanze diabetiche e altre condizioni in cui è compromessa la funzione vascolare."

Gruppo e altri di ricerca di Gerecht avevano precedentemente sviluppato i vasi sanguigni in laboratorio utilizzando cellule staminali, ma gli ostacoli restano a produrre in modo efficiente i vasi e li utilizzano per curare i pazienti.




Per questo studio, il gruppo si è concentrato sulla razionalizzazione del nuovo processo di crescita. Dove altri esperimenti utilizzati segnali chimici per ottenere cellule staminali per formare le cellule di un solo tipo, o di maturare in un buffet di tipi di cellule che i ricercatori avrebbero poi ordinare attraverso, studente laureato Sravanti Kusuma escogitato un modo per ottenere le cellule staminali per formare il due tipi di cellule necessarie per costruire nuovi vasi sanguigni - e solo i tipi. "E rende il processo più veloce e più affidabile se non si dispone di ordinare attraverso un sacco di celle non è necessario per trovare quelli che si fanno, o crescere due lotti di cellule," dice.

Una seconda differenza di precedenti esperimenti è che invece di utilizzare cellule staminali adulte derivate dal sangue del cordone o midollo osseo per costruire la rete di vasi, gruppo di Gerecht coppia con Linzhao Cheng, Ph.D., professore presso l'Istituto per l'ingegneria delle cellule, a usare le cellule staminali pluripotenti indotte come punto di partenza. Dal momento che questo tipo di cellula è fatta da reverse-engineering cellule mature - dalla pelle o dal sangue, per esempio - utilizzo significa che i vasi sanguigni con conseguente potrebbe essere fatta su misura per i pazienti specifici, dice Kusuma. "Questo è un uso elegante delle cellule staminali umane pluripotenti indotte che possono formare più tipi di cellule all'interno di un tipo di tessuto o organo e hanno lo stesso background genetico", spiega Cheng. "Questo studio ha dimostrato che, oltre ad essere in grado di formare cellule del sangue e le cellule neurali come precedentemente illustrato, umani indotta cellule staminali pluripotenti emoderivati ​​possono formare diversi tipi di cellule vascolari rete."

Per crescere i vasi, il team di ricerca ha messo le cellule staminali in un ponteggio in materiale squishy chiamato idrogel. L'idrogel è stato caricato con segnali chimici che spinse le cellule di organizzare in una rete di vasi sanguigni riconoscibili costituiti di cellule che creano la rete e il tipo che sostengono e danno navi loro struttura. Questa era la prima volta che i vasi sanguigni erano stati costruiti da cellule staminali pluripotenti umane in materiale sintetico.

Per sapere se l'idrogel nave-infuso funzionerebbe all'interno di un animale vivente, il gruppo impiantato in topi. Dopo due settimane, i vasi in laboratorio cresciuto avevano integrato con proprie navi dei topi, e l'idrogel avevano cominciato a decomporsi e scomparire come era stato progettato per fare. "Che questi vasi sopravvivono e la funzione all'interno di un animale vivente è un passo fondamentale per far loro applicazioni mediche", dice Kusuma.

Uno dei prossimi passi, dice, sarà quello di guardare più da vicino le strutture 3-D formano i vasi in laboratorio cresciuto. Un altro sarà quello di verificare se le navi in ​​grado di fornire sangue ai tessuti danneggiati e aiutarli a recuperare.

Lo studio è stato finanziato dalla American Heart Association, il National Heart, Lung, and Blood Institute (numeri di sovvenzione F31HL112644, 2R01 HL073781 e R01 HL107938), il National Cancer Institute (codice di autorizzazione U54CA143868) e la National Science Foundation (codice di autorizzazione 1054415) .

Altri autori della relazione sono stati Yu-I Shen, Donny Hanjaya-Putra e Prashant Mali, tutti The Johns Hopkins University.

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