Nový model imunitního systému může zvýšit výzkum přesného medicíny

Vědci s Fralinem Biomedical Research Institute ve VTC vytvořili vytvořený model podpůrné tkáně nalezené v lymfatické uzlině pro studium lidského zdraví.

Ve spolupráci s vědci na University of Virginia staví vědci bioinženýrský model lidské lymfatické uzliny, který plní základní role v Imunitní systém v celém těle.

Cíl výzkumu, který zveřejnil v dubnu APL Bioengineeringje poskytnout vědcům model, který přesně odráží dynamický průtok tekutin – přirozenou součástí toho, jak lymfatické uzliny práce.

Model funguje jako lymfatický uzel-na-čip, znovu vytvářející aspekty prostředí lidských lymfatických uzlin-včetně toku tekutin a buněčných interakcí-studovat imunitní chování mimo tělo.

Vývoj laboratorních modelů je rozhodující pro lepší prozkoumání odpovědí imunitního systému a testování nových ošetření mimo tělo.

Inženýrská lymfatická uzlina by mohla pokročit v výzkumu zdraví mnoha způsoby:

• Ve srovnání s myšími modely by to mohlo snížit náklady na biomedicínské experimenty.
• Protože jsou navrženy s lidskou tkáň, mohou být modely přesnější a překladatelnější pro výzkum lidského zdraví.
• Kromě toho lze model použít k personalizaci péče o jednotlivé pacienty a vést k bezpečnějším a účinnějším strategiím pro zvýšení imunitního systému v široké škále nemocí.

Jaká nemoci by to mohla pomoci informovat?

„Metastáza rakoviny je zřejmou oblastí, protože lymfatické uzliny jsou hlavním místem šíření nádoru,“ uvedla profesorka Jennifer Munson, autorka a ředitelka výzkumu rakoviny v Roanoke. „Ale také se díváme na oblasti, jako je imunita protinádorů, testování vakcíny, virové infekce a autoimunitní poruchy.“

Munson vede výzkum toku tekutin u onemocnění a pracuje s modelem ke studiu progrese rakoviny prsu a Alzheimerově chorobě.

V tomto výzkumu se zaměřuje na stromu. Stromální buňky – které zahrnují fibroblastické retikulární a Endoteliální buňky– je rámec v lymfatické uzlině, který poskytuje strukturu, vede pohyb imunitních buněk a může ovlivnit imunitní odpověď.

Model stromu lymfatických uzlin nabízí platformu pro testování komplexního toku tekutin a retenci T buněk, které podporují imunitní systém a bojové onemocnění.

Výzkum také poukazuje na důležitost zvážení toku tekutin při vytváření jiných buněčných modelů. Existující in vitro modely se zaměřují spíše na interakce mezi T buňkami, B buňkami a dendritickými buňkami stromální buňky.

Výzkumný tým modeloval ve studii dvě různá prostředí, jedno se zánětem a druhou bez. Během zánětu, tok tekutin Mezi buňkami v lymfatických uzlinách se drasticky zvyšuje.

„Zjistili jsme, že se chovali jinak. Zánět měl tendenci zachytit buňky,“ řekl Munson.

Munson, který je také profesorem na Katedře biomedicínského inženýrství a mechaniky na College of Engineering, byl součástí týmu, který získal soutěž o výzev, jehož cílem bylo rychle sledovat rozvoj nových biomedicínských výzkumných přístupů, které by mohly doplňovat nebo nahradit tradiční modely, včetně výzkumu zvířat.

Model týmu navrhl použití buněk od lidských dárců, kteří jsou kultivováni za vzniku malých repliky mozku, lymfatické uzliny a tukové tkáně. Současná studie navazuje na tyto koncepty. Modely inženýrských tkání jsou krokem k pochopení progrese onemocnění a zlepšení předklinického screeningu léčiva.