Nov sistem pljučnega tkiva na čipu ponuja hitro testiranje potencialnih antifibrotičnih zdravil

Pljučna fibroza je ena najpogostejših in resnih vrst pljučnih bolezni. Zdaj so raziskovalci, ki jih financira NIBIB, razvili in vitro sistem pljučnega tkiva na čipu, ki posnema pljučno fibrozo, ponuja hitro testiranje potencialnih novih anti-fibrotičnih zdravil.

Za pljučno fibrozo je značilna progresivna otrplost pljuč in brazgotinjenje. Ocenjuje se, da je skoraj 200, V ZDA je prizadetih 000 posameznikov, po vsem svetu pa več kot pet milijonov. Polovica prizadetih posameznikov umre v petih letih po diagnozi. Progresivno utrjevanje tkiva pri fibrozi je tudi pomemben dejavnik pri srčnem popuščanju, ciroza jeter, in bolezni ledvic.

Brazgotinjenje pljuč, ki se pojavi pri pljučni fibrozi, je nepopravljivo in ni zdravljenja, ki bi lahko popolnoma ustavilo napredovanje bolezni. Trenutno, samo dve zdravili lahko upočasnijo proces bolezni, pirfenidon in nintedanib. Ugotovljene so bile številne nove kandidatne terapije, ki bi lahko ustavile ali celo obrnile proces. Vendar pa njihovo testiranje je težko in drago zaradi počasnega razvoja bolezni pri živalskih modelih ali kliničnih preskušanjih pri ljudeh.

Za reševanje tega problema je skupina bioinženirjev z državne univerze v New Yorku v Buffalu, in Univerza v Torontu v Kanadi sta razvili sistem pljučnega tkiva na čipu, ki ima lastnosti fibrotičnega pljučnega tkiva. Razvoj edinstvenega sistema mikrotkanin kot platforme za testiranje zdravljenja proti fibrozi je financiral Nacionalni inštitut za biomedicinsko slikanje in bioinženiring (NIBIB), poroča pa v reviji Nature Communications.

Raziskovalci so z mikrolitografijo natisnili niz majhnih kvadratov, z mikro stebri približno debeline človeških las, postavljenih okoli robov vsakega posameznega kvadrata. Oblikovali so način za rast alveolarnega tkiva pljuč-majhnih vrečk, ki se napolnijo z zrakom v pljučih-tako, da se tkivo raztegne kot trampolin čez mikro stebre.

Mikro tkivo smo obdelali s TGF-beta, zaradi česar se tkivo krči in trdi. To posnema otrdelost pljučnega alveolarnega tkiva pri ljudeh, ki trpijo zaradi te bolezni, in upogne mikro stebre, ki jih je mogoče opazovati pod mikroskopom. Rezultat je mikrotipični model pljučne fibroze.

Sprostitev fibrotičnega upogibanja mikro stebrov po zdravljenju s pirfenidonom in nintedanibom je potrdila, da je sistem zanesljiv model pljučne fibroze, ki se odziva na zdravljenje z zdravili.

"Pričakujemo, da bo naš sistem pospešil prevod antifibrotičnih terapij iz laboratorijev v kliniko, "je povedal višji avtor Ruogang Zhao, Doktor znanosti, docent na Oddelku za biomedicinsko inženirstvo na Univerzi v Buffalu. "Zdaj prilagajamo sistem za modeliranje patologije drugih membranskih bolezni, kot so fibroza v mrežnici in črevesna fibroza, povezana s Crohnovo boleznijo."

• Raziskovalci odkrijejo razlog, zakaj se mnogi bolniki z rakom mehurja ne odzovejo na imunoterapijo
• Bolnišnica NYU Langone-Brooklyn ponuja napredne operacije z robotsko pomočjo za zdravljenje kompleksnih kile