Nový systém pľúcneho tkaniva na čipe ponúka rýchle testovanie potenciálnej antifibrotickej liečby

Pľúcna fibróza je jedným z najčastejších a najzávažnejších typov pľúcnych chorôb. Teraz vedci financovaní NIBIB vyvinuli in vitro systém pľúcneho tkaniva na čipe, ktorý napodobňuje pľúcnu fibrózu, ponúka rýchle testovanie potenciálnych nových antifibrotických liečebných postupov.

Pľúcna fibróza je charakterizovaná progresívnou stuhnutosťou pľúc a zjazvením. Odhaduje sa, že takmer 200, V USA je postihnutých 000 jednotlivcov, pričom na celom svete je postihnutých viac ako päť miliónov. Polovica postihnutých osôb zomrie do piatich rokov od diagnostikovania. Progresívna tuhosť tkaniva pri fibróze je tiež významným faktorom srdcového zlyhania, cirhóza pečene, a ochorenie obličiek.

Zjazvenie pľúc, ku ktorému dochádza pri pľúcnej fibróze, je nevratné a neexistuje žiadna liečba, ktorá by úplne zastavila progresiu ochorenia. V súčasnej dobe iba dva lieky môžu pomôcť spomaliť proces choroby, pirfenidón a nintedanib. Identifikovalo sa niekoľko nových kandidátskych terapií, ktoré by mohli proces zastaviť alebo dokonca zvrátiť. Avšak, ich testovanie je náročné a nákladné kvôli pomalému vývoju choroby na zvieracích modeloch alebo klinických skúškach na ľuďoch.

Na vyriešenie tohto problému tím bioinžinierov zo Štátnej univerzity v New Yorku v Buffale, a University of Toronto v Kanade vyvinuli systém pľúcneho tkaniva na čipe, ktorý má vlastnosti fibrotického pľúcneho tkaniva. Vývoj unikátneho systému mikrotriedok ako platformy na testovanie antifibróznych ošetrení bol financovaný Národným ústavom biomedicínskeho zobrazovania a bioinžinierstva (NIBIB) a je publikovaný v časopise. Prírodné komunikácie.

Vedci použili mikrolitografiu na tlač polí miniatúrnych štvorcov, s mikropilármi o hrúbke ľudského vlasu umiestnenými po okrajoch každého jednotlivého štvorca. Vymysleli spôsob, ako pestovať pľúcne alveolárne tkanivo-malé vrecká, ktoré sa plnia vzduchom v pľúcach-tak, aby sa tkanivo natiahlo ako trampolína cez mikropiláry.

Mikrotriedky boli ošetrené TGF-beta, čo spôsobuje stiahnutie a stuhnutie tkaniva. Toto napodobňuje stuhnutie pľúcneho alveolárneho tkaniva u ľudí, ktorí trpia touto chorobou, a ohýba mikropiliéry, ktoré je možné pozorovať pod mikroskopom. Výsledkom je mikrotiskový model pľúcnej fibrózy.

Uvoľnenie fibrotického ohýbania mikropilárov po liečbe pirfenidónom a nintedanibom potvrdilo, že systém je spoľahlivým modelom pľúcnej fibrózy, ktorý reaguje na liečbu drogami.

„Očakávame, že náš systém urýchli preklad antifibrotických terapií z laboratórií na kliniku, “povedal hlavný autor Ruogang Zhao, Ph.D., odborný asistent na Katedre biomedicínskeho inžinierstva na univerzite v Buffale. "Teraz upravujeme systém tak, aby modeloval patológiu iných membránových ochorení, ako je fibróza sietnice a črevná fibróza spojená s Crohnovou chorobou."

• Vedci zistili dôvod, prečo mnoho pacientov s rakovinou močového mechúra nereaguje na imunoterapiu
• Nemocnica NYU Langone-Brooklyn ponúka pokročilú robotickú chirurgiu na liečbu komplexných hernií