Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Показана новая клеточная модель легких человека

Показана новая клеточная модель легких человека
Показана новая клеточная модель легких человека

Прежде чем новые лекарства можно будет испытать в экспериментах на животных, а затем и в клинических испытаниях, они должны пройти большое количество лабораторных испытаний. Это предполагает использование так называемых клеточных линий, т. е. клеток определенной ткани человека или животных, которые можно культивировать в лаборатории.

Группа под руководством профессора Клауса-Михаэля Лера из Института фармацевтических исследований им. Гельмгольца в Сааре (HIPS) разработала новую линию клеток легких человека, которая должна обеспечить гораздо более точные прогнозы поведения активных веществ или лекарственных форм у людей, чем предыдущие системы. . Линия клеток может быть использована, среди прочего, для разработки лекарств против SARS-CoV-2. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Advanced Science .

С 1950-х годов возможность выращивать отдельные человеческие клетки в лаборатории позволила исследователям исследовать новые кандидаты в лекарства в лаборатории без необходимости проводить испытания на животных или даже на людях. Во многих случаях культивируемые клетки представляют собой раковые клетки . Это дает то преимущество, что они доступны в большом количестве, поскольку потенциально могут бесконечно размножаться, но также приводит к тому, что клетки значительно отличаются от «здоровых» клеток по многим свойствам.

Поскольку исследования лекарственных средств связаны с исследованием веществ, которые должны быть испытаны на животных и людях на более поздней стадии разработки, очень важно, чтобы применяемые модельные системы были способны предсказывать поведение лекарства в живом организме с максимальной точностью. возможный. Именно здесь вступает в игру команда Клауса-Майкла Лера. Лер является главой отдела доставки лекарств через биологические барьеры в HIPS и профессором биофармацевтики и фармацевтических технологий в Саарландском университете. HIPS — это сайт Центра исследований инфекций имени Гельмгольца в сотрудничестве с Саарским университетом.

Группа Клауса-Майкла Лера много лет работала над разработкой и применением систем биологических моделей, которые имитируют различные органы человека и, таким образом, сокращают и в конечном итоге заменяют исследования на животных. В центре внимания текущей исследовательской работы находятся легкие человека.

На основе клеточной линии эпителия легких «hAELVi», уже опубликованной в 2016 году, в настоящее время в рамках работы доктора философии разработана клеточная линия «Arlo». студент Патрик Кариус. «Arlo произошел из одной клетки hAELVi, которую мы получили с помощью так называемой печати одиночных клеток», — объясняет доктор Николь Шнайдер-Даум, старший научный сотрудник отдела Лера. «Это означает, что все клетки происходят от одной клетки-предшественника hAELVi и поэтому генетически идентичны».

В лаборатории Арло образует очень плотный клеточный слой, чрезвычайно похожий на эпителий человека в глубоких отделах легкого. Кроме того, клеточная линия обеспечивает высокую воспроизводимость результатов, поскольку представляет собой более однородную клеточную популяцию, чем ее предшественница. Обе клеточные линии были искусственно иммортализованы, т. е. они размножались так часто, как хотелось бы, но не проявляли нежелательных ракоподобных характеристик.

Потенциальное применение Arlo многогранно: с одной стороны, клеточная линия предлагает платформу для тестирования новых лекарств или наноносителей, которые нужно вводить в виде аэрозоля. Кроме того, Arlo также можно использовать в моделях инфекций бактериальных или вирусных заболеваний. «Эта комбинация потенциально делает нашу разработку очень ценным инструментом для изучения инфекций, вызванных SARS-CoV-2, и агентов для борьбы с ним», — говорит Лер.

«Наши клеточные линии должны настолько хорошо имитировать ситуацию в легких человека, что мы сможем сократить количество необходимых экспериментов на животных и, в конечном итоге, даже полностью заменить их. лабораториях по всему миру, что делает нас очень гордыми и показывает, что мы смогли внести ценный вклад в международный исследовательский ландшафт своими исследованиями.

«Мы убеждены, что Arlo, который уже доступен на рынке, будет так же хорошо принят сообществом в ближайшие годы и может внести ценный вклад в новые разработки и идеи».

В исследовании, в котором участвовали исследователи из Саарландского университета и Франкфуртской университетской больницы, а также врачи из SHG Kliniken Völklingen, команда всесторонне охарактеризовала свою новую клеточную линию и уже использовала ее в модели инфекции SARS-CoV-2. В будущем Arlo также будет использоваться в более сложных модельных системах, в которых клеточная линия будет сочетаться с другими типами клеток. Это должно позволить получить результаты, еще лучше отражающие реальную ситуацию в живом организме.

В тренде