Opracowanie dokładnych modeli tkanek in vitro mogłoby przyspieszyć opracowywanie nowych leków. OrganoReady Vascular Bed ułatwia funkcjonalne unaczynienie tkanek 3D w warunkach in vitro - donosi Unijny Serwis Informacyjny Badań i Rozwoju (CORDIS).
Na przestrzeni lat różne modele zwierzęce umożliwiały zrozumienie ludzkiej biochemii i chorób. Jednak ekstrapolacja wyników badań na zwierzętach na badania nad lekami okazała się trudna.
Trójwymiarowe hodowle tkanek ludzkich in vitro, takie jak organoidy, zyskały duże zainteresowanie jako modele fizjologiczne narządów ludzkich. Postęp technologiczny sprawił, że możliwe stało się pozyskiwanie i hodowanie tkanek 3D z komórek macierzystych. Mogą być one użyteczne w badaniach nad rozwojem człowieka, ale brak funkcjonalnych naczyń krwionośnych uniemożliwia wierne odtworzenie fizjologii prawdziwych organów.
Platforma oparta na mikrofluidyce odzwierciedlająca unaczynioną tkankę
W ramach finansowanego ze środków UE projektu OrganoPlate Graft powstała pierwsza wysokowydajna metoda hodowli in vitro unaczynionych tkanek.
OrganoReady Vascular Bed – końcowy produkt stworzony w ramach projektu – to platforma złożona z 64 mikrofluidalnych chipów osadzonych na regularnej, 384-dołkowej płytce do mikromiareczkowania. Mikrofluidalne chipy zawierają żel macierzy zewnątrzkomórkowej, który ułatwia tworzenie nowych naczyń po podaniu mieszanki czynników angiogennych.
W ten sposób tworzy się łożysko naczyniowe i możliwe jest wszczepianie tkanek 3D umieszczonych na wierzchu. Co ważne, w mikrofluidalnej sieci na łożysku naczyniowym zapewniona jest ciągła perfuzja podobna do naturalnego przepływu krwi. Dzięki temu możliwa jest wymiana składników odżywczych, tlenu i metabolitów.
„Nasz produkt daje naukowcom na całym świecie możliwość dodania funkcjonalnych naczyń krwionośnych do ich tkanek 3D”, podkreśla Henriëtte Lanz, koordynatorka projektu i dyrektor ds. rozwoju modelu w firmie MIMETAS.
Po połączeniu tkanek z zalążkami naczyń możliwy jest transport związków do tkanki poprzez sieć naczyniową. Umożliwia to badanie potencjalnych leków przeciwnowotworowych na przeszczepionej tkance nowotworowej z wykorzystaniem podejścia podobnego do tego, które obrano w badaniach nad przeszczepami ksenogenicznymi na zwierzętach.
Eksperymenty na organoidach wątrobowych
Technologia „narząd-na-chipie” umożliwia modelowanie ludzkiej wątroby in vitro i może pomóc w zrozumieniu procesu regeneracji, jak również wspomóc opracowywanie nowych leków.
Badacze z projektu OrganoPlate Graft przeszczepili organoidy i sferoidy wątrobowe na OrganoReady Vascular Bed i utworzyli działającą sieć naczyniową. Tkanki wątroby 3D zachowały funkcje wątroby przez cały okres hodowli i zostały wzbogacone o struktury mikronaczyniowe. Układ ten umożliwił nawet modelowanie choroby zarostowej żył wątrobowych po ekspozycji na azatioprynę – lek immunosupresyjny.
Lepsze, etycznie produkowane leki bez eksperymentów na zwierzętach
W ramach projektu OrganoPlate Graft naukowcy opracowywali lepsze modele fizjologiczne ludzkich organów, niezbędne zarówno do przyspieszenia badań podstawowych, jak i do opracowania nowatorskich, bardzo potrzebnych rozwiązań medycznych.
Przewiduje się, że wdrożenie OrganoReady Vascular Bed w badaniach biomedycznych radykalnie zmniejszy potrzebę przeprowadzania doświadczeń na zwierzętach. Co więcej, wykorzystanie tkanek ludzkich 3D umożliwi badania nad opracowaniem skuteczniejszych leków, które będą produkowane w bardziej etyczny sposób.
Badacze z firmy MIMETAS rozszerzą opracowaną technologię na specyficzne dla pacjenta, organoidalne modele nowotworowe, by odkrywać nowe leki, dzięki dofinansowaniu z Holenderskiego Narodowego Funduszu Rozwoju.
Komentarze
[ z 0]