Стволовой гель защищает лекарство от организма
Стволовые клетки, стволовые клетки… Да, они могут превращаться в дифференцированные. Но кто, собственно, сказал, что они захотят это делать в теле человека?
Оказывается, прежде, чем громко заявлять о новом виде терапии – нужно научиться помогать стволовым клеткам делать их работу.
Организм сам по себе имеет некоторые способности к восстановлению тканей, но с возрастом эти его таланты постепенно утрачиваются. Причина, как сообщают биологи, кроется в неких изменениях молекул, регулирующих работу стволовых клеток (которые присутствуют в организме) «на местах», то есть — в мускулах или соединительной ткани, или костях.
Потому даже инъекция порции новеньких стволовых клеток извне, на что так уповают многие медики, это не совсем надёжный путь помощи заболевшему или повреждённому органу. Стволовые клетки сталкиваются с такими условиями, что очень быстро перестают играть предназначенную им роль и регенерировать орган.
Между тем, в пробирке с клетками удаётся творить чудеса. Но внутри живого человека пробирок не поставишь?
Или… Есть идея – как это можно сделать.
Ирина Конбой (фото с сайта coe.berkeley.edu).
Основные авторы необычного проекта — учёные из университета Калифорнии (University of California, Berkeley): Ирина Конбой (Irina Conboy), Кевин Хэйли (Kevin Healy) и Дэвид Шаффер (David Schaffer).
Они разработали и создали особый гидрогель, который обладает рядом запрограммированных свойств. Например, при комнатной температуре он податлив, подвижен, фактически – жидкость.
Но при температуре тела он застывает, превращаясь в мелкоячеистый каркас.
Биоинженер Конбой и её коллеги из Беркли придумали следующую уловку. В жидкий гель они вводят стволовые клетки и набор органических веществ (пептидные цепочки и прочее), способствующих их быстрому размножению.
Полученный коктейль, как предполагается, можно будет вводить шприцом в больной орган (минимально травматическая операция). Быстро застыв, полимер превратится в инкубатор стволовых клеток, где они будут и размножаться, и постепенно дифференцироваться, создавая здоровую ткань.
Стволовые клетки под электронным микроскопом (фото с сайта coe.berkeley.edu).
Гелевый каркас будет служить и поставщиком нужных веществ, и (на первых порах) защитой введённых клеток от воздействия неблагоприятной среды организма, а это – ключ к успеху.
Со временем гидрогель деградирует и бесследно рассасывается в организме. Это ещё одно важное свойство изобретения, запрограммированное добавлением определённых молекул к его структуре.
Конбой объясняет: «В течение нескольких дней стволовые клетки будут содержаться в оптимальной окружающей среде, с хорошим шансом, что они восстановят больную или старую ткань».
Пока исследователи проводят эксперименты в пробирке, чтобы понять, как взрослые стволовые клетки мышц мышей ведут себя в геле. Скоро они планируют пересадить гелевый каркас в молодых и старых животных с повреждениями мускулов, в надежде, что ткань восстановит себя.
Гидрогель претерпевает фазовый переход при температуре 34 градуса Цельсия (фото Kevin Healy).
Это исследование может привести к новому способу лечения дегенеративных болезней, типа мускульной дистрофии или даже помочь в восстановлении тканей мозга и сосудов.
Долгосрочная цель авторов геля заключается в том, чтобы научиться удалять из тканей работающие со сбоями стволовые клетки, помещать их в гидрогель, добиваться размножения и вводить биоматериал назад в тело человека, чтобы повысить его способность к саморемонту.
«Сейчас наше здоровье находится на приличном уровне в районе 40 лет, а после этого — начинает ухудшаться, — говорит Ирина. — Но я оптимистично полагаю, что вы могли бы чувствовать себя вполне неплохо до 90 лет».
Что происходит с лекарством?
