Лимфатическая система играет жизненно важную роль во многих проблемах со здоровьем, таких как болезни сердца, нейродегенеративные состояния, воспаления, нарушения обмена веществ, рак и лимфедема. Несмотря на его важность, ученым все еще не хватает многих подробностей о том, как растет и функционирует лимфатическая система, и это препятствует разработке эффективных методов лечения.
Контроль роста новых лимфатических сосудов, как в организме, так и с помощью лабораторных методов, может стать перспективным долгосрочным методом лечения различных заболеваний, связанных с лимфатической системой.
В исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology, биоинженеры и исследователи рака из Университета Нотр—Дам открыли новый способ выращивания лимфатических сосудов — небольших каналов, которые помогают перемещать жидкость по организму, — в лабораторных условиях. Это может быть полезно для лечения таких заболеваний, как сердечно-сосудистые проблемы и лимфедема — отек, обычно на руках или ногах, вызванный скоплением лимфатической жидкости.
“Мы использовали настраиваемые биоматериалы для стимулирования регенерации лимфы, которые могут быть использованы для лечения лимфедемы у детей с редкими заболеваниями, а также у пациентов с раком молочной железы”, — сказал Донни Ханджая-Путра, доцент кафедры аэрокосмической промышленности и машиностроения. “Этот новый метод может помочь исследователям более эффективно изучать лимфатические заболевания и, возможно, когда-нибудь позволит разработать прорывные подходы к лечению лимфедемы”.
Ученые использовали гель, изготовленный из гиалуроновой кислоты — природного вещества, содержащегося в организме, — чтобы создать контролируемую среду, в которой взрослые стволовые клетки человека могут формировать эти сосуды. Регулируя жесткость геля и добавляя молекулы роста, им удалось заставить клетки самостоятельно собираться в сосуды всего за несколько дней.
Эти выращенные в лаборатории сосуды могут сохраняться в течение нескольких недель в лабораторных условиях и даже успешно интегрироваться при имплантации в животную модель, имитирующую состояние пациентов с раком молочной железы.
Эта новая гидрогелевая система предлагает гибкий и эффективный способ изучения роста лимфатических сосудов, не прибегая к сложным и дорогостоящим моделям на животных. Вместо того, чтобы использовать множество мышей для тестирования реакции на факторы роста или лекарственные препараты, исследователи могут приготовить несколько образцов гидрогеля с точным количеством этих веществ, чтобы быстро увидеть их эффект.
“Мы очень хотим сотрудничать с компаниями, которые заинтересованы в использовании этих выращенных в лабораторных условиях лимфатических сосудов для скрининга лекарственных препаратов, а также с местными общественными больницами, которые рады внедрить этот относительно простой метод в качестве альтернативы хирургическому вмешательству для пациентов с лимфедемой”, — сказал Ханджая-Путра.
Лаура Альдерфер и Санджой Саха, бывшие и нынешние аспиранты лаборатории Ханджайи-Путры, были первыми авторами статьи. Исследователь из Нотр-Дама Лори Литтлпейдж, адъюнкт-профессор по изучению рака в семье Кэмпбеллов на кафедре химии и биохимии, руководила химическим синтезом и исследованиями на животных. Это исследование было поддержано премией за карьерный рост от Американской ассоциации кардиологов, Национального научного фонда и Национальных институтов здравоохранения, а также Харперского научно-исследовательского института рака.
Источник: Университет Нотр-Дам
