Фото: Райан Миллер

Новый метод доставки лекарств может обратить вспять старение стволовых клеток

С возрастом наши тела меняются и дегенерируют с течением времени в процессе, называемом старением. Стволовые клетки, обладающие уникальной способностью превращаться в другие типы клеток, также подвержены старению, что представляет проблему при попытке сохранить клеточные культуры для терапевтического использования. Биомолекулы, продуцируемые этими клеточными культурами, важны для различных лекарств и методов лечения, но как только клетки переходят в старческое состояние, они перестают их вырабатывать, и, что еще хуже, вместо этого они производят биомолекулы, антагонистичные этим препаратам.

Хотя существуют методы удаления старых клеток из культуры, скорость захвата низкая. По словам Райана Миллера, постдокторанта лаборатории Хенджун Конга (руководитель M-CELS / EIRH / RBTE), профессора химической и биомолекулярной инженерии, лучшей стратегией является не удаление старых клеток, а предотвращение их старения в первую очередь.

«Мы работаем с мезенхимальными стволовыми клетками, которые получают из жировой ткани, и производим биомолекулы, необходимые для терапии, поэтому хотим сохранить культуры клеток здоровыми. В клинических условиях идеальным способом предотвращения старения было бы кондиционировать среду, в которой находятся эти стволовые клетки, контролировать окислительное состояние , — рассказывает Миллер. — С помощью антиоксидантов вы можете вывести их из этого стареющего состояния и заставить их вести себя как здоровые стволовые клетки».

В то время как обработка клеток антиоксидантами может замедлить старение, современные методы доставки антиоксидантов имеют много недостатков, включая большие различия в количестве высвобождаемого лекарства с течением времени и между клетками. Однако недавно опубликованное исследование, проведенное лабораториями Конга и Хи-Сун Хана (GNDP / IGOH), доцента химии, с Миллером в качестве первого автора, описывает новый метод доставки антиоксидантов в стволовые клетки, который является надежным, долговечным и сводит к минимуму вариации. Исследование опубликовано в Advanced Functional Materials.

В новом методе используются антиоксиданты в форме кристаллов, стабилизированных полимером. Традиционные методы выращивают кристаллы в реакторах, но используя микрофлюидику, технологию, которая позволяет исследователям работать с невероятно малыми количествами жидкости, исследователи могут создавать кристаллы одинакового размера и дозировки, сводя к минимуму различия в высвобождении лекарства между клетками.

«С помощью микрофлюидики каждая капля функционирует как маленький реактор, так что мы можем получать небольшие кристаллы одинакового размера, что сводит к минимуму различия в скорости высвобождения лекарства», — поясняет Миллер.

Кроме того, кристаллы растворяются медленнее, чем при традиционных методах, что делает высвобождение препарата равномерным с течением времени и увеличивает продолжительность действия препарата.

Увеличение продолжительности действия препарата означает, что культуры стволовых клеток можно дольше не подвергать старению, что приводит к большему сбору биомолекул, необходимых для терапии. Миллер также говорит, что этот метод может быть использован для лечения стволовыми клетками, получаемыми пациентами, когда биомолекулы из собственного организма пациента используются для лечения различных заболеваний тканей, таких как травмы или болезни.

Команда говорит, что, хотя они хотят продолжать совершенствовать процесс биомоделирования, у этой методологии уже есть много потенциальных применений, помимо контролируемой доставки антиоксидантов в культуры стволовых клеток. Большинство клеток испытывают старение, поэтому этот метод может быть применен к другим клеточным культурам, важным в медицине и терапии. Кроме того, кристаллы могут быть использованы для доставки устойчивых и контролируемых уровней антиоксидантов или, возможно, других лекарств, непосредственно в ткани-мишени пациента.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Учёные установили, что сочетание этих двух факторов ведёт к старению кожи

724 В научном журнале появилась статья, в которой канадские ученые описывают результаты нового исследования, которое …