Usando la nanotecnologia nella ricerca sul cancro

Giugno 20, 2016 Admin Salute 0 0
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Ricevono i finanziamenti per questo prezioso lavoro nel quadro del programma del Consiglio di ricerca Nanotecnologia e nuovi materiali (NANOMAT). Sette per cento del bilancio del programma NANOMAT è assegnato a progetti relativi alla salute.

Efficace combinazione




Ricercatori biomedici di tutto il mondo stanno andando a tutto campo per indurre le cellule a creare nuovi tessuti. Ma tutti i tessuti viventi richiedono un apporto di sangue per sopravvivere. Il professor James Lorens e il suo team presso l'Università degli Studi di Biomedicina di Bergen stanno usando la nanotecnologia per studiare come fare cellule formano nuovi vasi sanguigni, sia all'interno del corpo del paziente e in laboratorio. Nella fase successiva il team utilizzerà queste conoscenze per studiare i meccanismi molecolari che regolano la progressione del cancro.

La ricetta suoni abbastanza semplici: mescolare una porzione di cellule endoteliali (che costituiscono le pareti vascolari), una delle cellule muscolari lisce (che formano rinforzo pareti esterne delle navi) e una delle proteine ​​della matrice (che circondano le cellule del tessuto connettivo e formano tutta il corpo). Lasciate che questi "sobbollire" per alcuni giorni nelle condizioni giuste, e voilа le cellule crescono insieme per formare una rete di vasi sanguigni.

Imitando processi corporei

Gli studi del gruppo di ricerca di Bergen come le cellule interagiscono tra loro e con i biomateriali sintetici sul livello del nano. L'obiettivo è quello di comprendere e copiare processi naturali delle cellule '- un elemento essenziale della medicina rigenerativa e la progettazione di nuovi tessuti.

"Un impianto ideale," spiega il professor Lorens, "dovrebbe imitare i tessuti naturali del corpo e inviare segnali di proliferazione e differenziazione alle cellule. La topologia su nanoscala è di vitale importanza per il controllo di come questo si verifica."

L'impianto come impalcatura per la crescita

La nanotecnologia apre nuove opportunità per biomateriali ingegneria che controllano lo sviluppo delle cellule in modo che il nuovo tessuto cresce all'interno di un impianto o attribuisce ad esso. Le funzioni di impianto come un ponteggio la crescita in una zona del corpo in cui una cavità è stata lasciata da una lesione o malattia - come quando le cellule staminali formare nuovo tessuto osseo per sostituire osso che è stato danneggiato o rimosso.

"Una sfida primaria con qualsiasi formazione di tessuto, tuttavia, è garantire l'afflusso di sangue al nuovo tessuto", sottolinea il professore. "In altre parole, facendo in modo che i vasi sanguigni si formano all'interno del tessuto."

Vasi sanguigni autocostruzione

Alla luce di questo, il gruppo di Bergen è uno sguardo particolarmente da vicino i processi attraverso i quali i vasi sanguigni si formano nel corpo.

"Il nostro obiettivo è quello di posizionare i tre componenti dei vasi sanguigni (cellule muscolari epiteliale e liscia, e proteine ​​della matrice) in un impianto in cui le cellule si connettono al nuovo tessuto," dice il professor Lorens.

La sua squadra ha indotto con successo questo processo sia in capsule di Petri e in piccoli impianti spugnoso negli animali da laboratorio.

"Abbiamo dimostrato la formazione dei vasi negli impianti sintetici nelle nostre animali da laboratorio. Nella fase successiva, esamineremo tipi di tessuto più specifici, come il tessuto osseo, per esempio."

Direzione comunicazione tra le cellule

Che una cellula si sviluppa in è determinata da segnali che riceve dai suoi immediati dintorni e di altre cellule vicine.

"Un aspetto che stiamo studiando è come i vari tipi di cellule comunicano - cellule muscolari lisce endoteliali e nel nostro caso -. E come possiamo usare questo quando vogliamo vasi sanguigni per formare"

Il gruppo sta anche esaminando le possibilità di assumere nanotecnologie per la comunicazione cellulare diretta - mettendo le cellule su un biomateriale nanostrutturato che è stato trattato in superficie con specifiche molecole note per dare fuori certi segnali alle cellule. I ricercatori stanno cercando il modo alcune superfici nanostrutturate influiscono formazione dei vasi sanguigni.

"Abbiamo bisogno di una migliore comprensione di come le cellule percepiscono le superfici nanofabricated e come questo influenza la comunicazione tra le cellule," spiega il professor Lorens. "Riproducendo i segnali che le cellule incontrano dalle loro immediate vicinanze all'interno vari tessuti del corpo, siamo in grado di controllare come le cellule proliferano e si differenziano."

Applicazione come un trattamento del cancro?

Uno dei pochi gruppi di ricerca di tutto il mondo per utilizzare questa tecnologia, il gruppo di Bergen studia come questi processi si verificano in tessuto malato, come i tumori cancerosi. Le cellule tumorali sviluppano in modi dannose perché non rilevano segnali nello stesso modo come fanno le cellule sane.

"Con l'ingegneria dei tessuti", continua il professore, "siamo in grado di riprodurre un tumore al fine di studiare come interagisce con i vasi sanguigni. Se riusciremo a tagliare l'afflusso di sangue al tumore, che morirà di fame e morire."

"Ingegneria dei tessuti del tumore può anche aiutarci a capire come le cellule tumorali diffuse tramite la circolazione del sangue", aggiunge. Un articolo dicembre 2009 negli Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America descrive come squadra professor Lorens 'utilizzato il tumore tecnica di ingegneria tissutale per caratterizzare un nuovo gene che regola la diffusione del cancro al seno.

Attivo nel campo della ricerca finanziata dall'UE

Il gruppo di ricerca di Bergen ha costruito una grande rete internazionale e partecipa a diversi importanti progetti finanziati dall'Unione europea.

Il gruppo, insieme ai ricercatori del Dipartimento dell'università of Clinical Dentistry, stanno partecipando alla maggiore VascuBone progetto integrato, il cui obiettivo è quello di migliorare la formazione dei vasi sanguigni durante la rigenerazione di nuovo tessuto osseo.

Squadra professor Lorens 'è anche coinvolto in una collaborazione europea alla ricerca di nuovi farmaci in grado di bloccare l'afflusso di sangue ai vari tipi di tessuto canceroso. Questi sforzi sono basati sull'idea che è possibile fame il tumore arrestando suo apporto di sangue.

"Più biologi e specialisti biomediche dovrebbero applicare le nanotecnologie per studiare i meccanismi molecolari che regolano la progressione della malattia di ricerca multidisciplinare come questo ha un grande potenziale -. Ma realizzare gli obiettivi richiederanno il coordinamento e meccanismi di finanziamento dedicati," conclude il professor Lorens.

Il gruppo di ricerca di Bergen ricevere finanziamenti per questo prezioso lavoro nel quadro del programma del Consiglio di ricerca Nanotecnologia e nuovi materiali (NANOMAT). Sette per cento del bilancio del programma NANOMAT è assegnato a progetti relativi alla salute.

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