Seade vererakkude kogumiseks ja raviks?

Seade vererakkude kogumiseks ja raviks?
Seade vererakkude kogumiseks ja raviks?
Anonim

MIT ja Rochesteri ülikooli teadlased teatavad olulistest edusammudest terapeutilise seadme loomisel, mis suudab koguda rakke, kui need voolavad läbi vereringe ja neid ravivad. Muude rakenduste hulgas võib selline seade takistada vähirakkude levikut teistesse kudedesse või anda tüvirakkudele märku diferentseerumiseks.

Nende kontseptsioon võimendab rakkude veeremist – bioloogilist protsessi, mis aeglustab rakkude liikumist läbi veresoonte. Kui rakud aeglustuvad, kleepuvad nad veresoonte seinte külge ja veerevad, võimaldades neil tajuda lähedalasuvate kudede signaale, mis võivad neid tööle kutsuda.Näiteks immuunrakke saab aeglustada ja infektsiooniga võitlema kutsuda.

"Paljude oluliste füsioloogiliste ja patoloogiliste sündmustega seotud protsessi jäljendamise kaudu näeme me ette seadet, mida saab kasutada vereringe kaudu liikuvatele rakkudele valikuliseks signaalide edastamiseks," ütles Jeffrey M. Karp Harvard-MIT osakonnast. Terviseteaduste ja -tehnoloogia eriala. "Seda tehnoloogiat saab kasutada vähi- ja tüvirakuteraapias ning seda saab kasutada mitmete haiguste diagnostikaks."

Karpi juhitud meeskond alustas tehnoloogiaga, et kutsuda esile rakkude veeremist teadusuuringute jaoks. Pidades silmas siirdatavat raviseadet, täiustasid nad seda rakurullimise tehnoloogiat, et muuta see ohutumaks, stabiilsemaks ja kauem kestvaks.

Täiustusi kirjeldatakse ajakirja Langmuir 20. oktoobri veebinumbris, mille avaldas American Chemical Society.

Kehas reguleerivad P-selektiin ja teised selektiinvalgud rakkude veeremist veresoontes. Kui veresoone siseseinal on P-selektiini, kleepuvad selle suhtes tundlikud rakud selle plaastri külge ja hakkavad sellest mööda veerema.

Laboris rullumise esilekutsumiseks kleepub algne tehnoloogia P-selektiini nõrg alt klaaspinnale ja voolab rakud üle selle. Pinnatöötlus püsib stabiilsena mitu tundi, seejärel laguneb. "Kuigi see meetod on katsete jaoks kasulik, ei ole see hea pikaajalise stabiilsuse jaoks, " ütles Karp. Siirdatav seade vajab katet, mis kestab nädalaid või isegi kuid, et patsiendid ei peaks sageli asendusi tegema.

Tehnoloogia täiustamiseks katsetas meeskond P-selektiini klaaspinnale immobiliseerimiseks mitmeid keemilisi meetodeid. Nad tuvastasid polüetüleenglükooli (PEG) katte, mis oli tugev alt seotud P-selektiiniga. See kate on ka "mittemäärduv", mis tähendab, et see ei reageeri ega kogune teiste valkudega, seega on see implantaadis kasutamiseks potentsiaalselt ohutu.

P-selektiin püsib sellel kattekihil stabiilsena kauem kui algne tehnoloogia. Katsetes mikrosfääridega, mis olid kaetud P-selektiiniga interakteeruva molekuliga, aeglustusid need kerad märkimisväärselt, kui nad voolasid üle PEG ja P-selektiini kihtidega kaetud pinna.Mõju oli stabiilne viimase nelja nädala jooksul, mis on pikim aeg, mil seadmeid on testitud.

Kinnitamaks, et see tehnoloogia töötab P-selektiini suhtes tundlike rakkudega, voolas töörühm neutrofiile (valgeid vereliblesid) üle kaetud pinna. Ka need aeglustusid ja rullusid uue kattega töödeldud pindadel ning mõju kestis taas vähem alt neli nädalat.

Järgmine samm on nende tulemuste ülekandmine loomkatseteks ning tehnoloogia kasutamine vereringes ringlevate tüvi- ja vähirakkude aeglustamiseks ja kinnipüüdmiseks.

Lõpuks CellTraffix, Inc., selle tehnoloogia sponsor ja selle litsentsisaaja, soovib rakendada seda tehnikat seadmes, mis implanteeritakse vereringesse või lisatakse šundina. Lisaks PEG- ja selektiini molekulidele sisaldaks seade ka raviainet. Selline agent suhtleks ainult teatud rakkudega konkreetsel eesmärgil.

Vastav alt Rochesteri ülikooli biomeditsiinitehnika professori Michael Kingile, kes töötas välja rakkude kleepuva püüdmise ja ümberprogrammeerimise kontseptsiooni, võib seade näiteks aeglustada metastaase või levivaid vähirakke ja neid tappa.

Karpil on kohtumised ka Harvardi meditsiinikoolis ning Brighami ja naiste haiglas. King on ka töö rahastaja CellTraffix, Inc. (endine Stem Capture, Inc.) teadusliku nõuandekogu liige. Nende kaasautorite hulka kuulub esimene autor Seungpyo Hong, MIT-i keemiatehnika osakonna järeldoktor; MIT-i üliõpilased Huanan Zhang, Jennifer Q. Zhang ja Jennifer N. Resvick, samuti keemiainseneri erialal; magistrant Dooyoung Lee Rochesteri ülikoolist; abiprofessor Ali Khademhosseini Harvardi MIT terviseteaduste ja tehnoloogia osakonnast ning Brighami ja naistehaiglast ning MIT Instituudi professor Robert Langer.

Lisaks CellTraffix, Inc.-i rahastamisele rahastas tööd ka riikliku teadusfondi materjaliuuringute teadus- ja tehnikakeskuse programm.

Populaarne teema