Ny enhed forbedrer stamcellegenerering til Alzheimers behandling
Sidst revideret: 14.06.2024
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
Forskere i Sverige siger, at de har perfektioneret en teknik til at omdanne normale hudceller til neurale stamceller, som de mener rykker tættere på overkommelige personlige celleterapier til behandling af Alzheimers sygdom og Parkinson.
Ved at bruge en specialdesignet mikrofluidisk enhed har forskerholdet udviklet en hidtil uset og accelereret tilgang til at omprogrammere menneskelige hudceller til inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er) og derefter udvikle dem til neurale stamceller.
Undersøgelsens første forfatter, Saumey Jain, siger, at platformen kunne forbedre og reducere omkostningerne ved celleterapi ved at gøre cellerne lettere kompatible og accepteret af patientens krop. Undersøgelsen blev publiceret i Advanced Science af forskere fra Det Kongelige Teknologiske Institut KTH.
Anna Herland, seniorforfatter af undersøgelsen, sagde, at undersøgelsen demonstrerede den første brug af mikrofluidik til at guide iPSC'er til at blive neurale stamceller.
Neurale stamceller differentieret ved hjælp af en mikrofluidisk platform. Foto: KTH Kgl. Teknologisk Institut
Omdannelsen af almindelige celler til neurale stamceller er faktisk en to-trins proces. Celler udsættes først for biokemiske signaler, der inducerer dem til pluripotente stamceller (iPSC'er), som kan generere forskellige celletyper.
De overføres derefter til en kultur, der efterligner de signaler og udviklingsprocesser, der er involveret i dannelsen af nervesystemet. Dette stadie, kaldet neural differentiering, omdirigerer celler mod den neurale stamcellebane.
I løbet af de sidste ti år er laboratoriemiljøer for sådant arbejde gradvist skiftet fra traditionelle plader til mikrofluidiske enheder. Herland siger, at den nye platform repræsenterer en forbedring af mikrofluidik for begge trin: iPSC-generering og neurale stamcelledifferentiering.
Ved brug af celler fra humane hudbiopsier fandt forskerne ud af, at den mikrofluidiske platform gjorde det muligt for celler at forpligte sig til en neural skæbne på et tidligere tidspunkt end dem, der differentieres i konventionelle plader.
"Vi dokumenterer, at det afgrænsede miljø i den mikrofluidiske platform øger forpligtelsen til at generere neurale stamceller," siger Herland.
Det nærmeste billede af en mikrofluidisk chip, der bruges til stamcelleinduktion. Foto: KTH Kgl. Teknologisk Institut
Jain siger, at mikrofluidchippen let kan fremstilles ved hjælp af polydimethylsiloxan (PDMS), og dens mikroskopiske størrelse giver betydelige besparelser på reagenser og cellulært materiale.
Platformen kan let modificeres for at tilpasse sig differentiering til andre celletyper, tilføjer han. Det kan automatiseres, hvilket giver et lukket system, der sikrer ensartethed og pålidelighed i produktionen af meget ensartede populationer af celler.
Oversigt over forskning, herunder enhedsfabrikation, omprogrammering af somatiske celler til inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er) og neural induktion af iPSC'er ved hjælp af den dobbelte SMAD-hæmningsprotokol til at generere neurale stamceller.
a) Fremstillingsproces af en mikrofluidisk enhed med 0,4 og 0,6 mm høje kanaler til henholdsvis somatisk celleomprogrammering (R) og neural induktion (N). Kanalvolumener og samlet lydstyrke er angivet i tabellen.
b) Oversigt over processen med at omprogrammere somatiske celler til iPSC'er på mikrofluidiske enheder og plader ved hjælp af mRNA-transfektion.
c) Oversigt over processen med neural induktion af iPSC'er i neurale stamceller på mikrofluidiske enheder og plader ved hjælp af SMAD-dobbelthæmningsprotokollen.
Kilde: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"Dette er et skridt i retning af at gøre tilpassede celleterapier til Alzheimers og Parkinsons sygdomme tilgængelige," tilføjer Jain.
Forskere fra Karolinska Institutet og Lunds Universitet deltog også i undersøgelsen og samarbejdede i IndiCell-konsortiet.