Új kiadványok
Tudósok 3D-nyomtatott élő tüdőszövetet hoztak létre
Utolsó ellenőrzés: 27.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az UBC Okanagan kutatói kifejlesztettek egy 3D bionyomtatott modellt, amely szorosan utánozza a természetes tüdőszövet összetettségét – ez az innováció átalakíthatja a tudósok tüdőbetegségek tanulmányozásának és új kezelések fejlesztésének módját.
Irving K. Barber, a Természettudományi Kar docense, Dr. Emmanuel Osei szerint a modell olyan szövetet hoz létre, amely nagyon hasonlít az emberi tüdő összetettségéhez, ami javíthatja a légzőszervi betegségek tesztelését és a gyógyszerfejlesztést.
„Ahhoz, hogy elvégezhessük a kutatásainkat és a szükséges teszteket, amelyek során a komplex tüdőbetegségek mechanizmusait vizsgáljuk, hogy végül új gyógyszercélpontokat találjunk, képesnek kell lennünk olyan modelleket létrehozni, amelyek összehasonlíthatók az emberi szövetekkel” – mondja.
A kutatócsoport fényérzékeny, polimerrel módosított zselatinból és polietilénglikol-diakrilát nevű polimerből készült biotintát használt egy több sejttípust és csatornát tartalmazó hidrogel 3D-nyomtatásához, hogy újraalkossa az emberi légutak érrendszeri szerkezetét.
Kinyomtatás után a hidrogel a tüdőszövet komplex mechanikai szerkezetéhez hasonlóan viselkedik, javítva ezzel a sejtek ingerekre adott válaszának tanulmányozásának módját.
„Célunk az volt, hogy az emberi légutak egy fiziológiailag relevánsabb in vitro modelljét hozzuk létre” – mondja Dr. Osei, aki a UBC Szív- és Tüdőinnovációs Központjával is együttműködik. „Az érrendszeri komponensek integrálásával jobban modellezhetjük a tüdőkörnyezetet, ami kritikus fontosságú a betegségek tanulmányozása és a gyógyszerek tesztelése szempontjából.”
Dr. Osei elmagyarázta, hogy amikor valakinél tüdőrákot diagnosztizálnak, a sebész – a beteg beleegyezésével – eltávolíthatja az érintett területet a normál tüdőszövettel együtt, és ezeket a mintákat kutatóknak adományozhatja.
„Azonban a kutatónak nincs beleszólása abba, hogy mennyi szövetet kap” – magyarázza. „Előfordulhat, hogy csak egy kis szövetdarabról van szó, amelyet bevisznek a laboratóriumba, és különféle vegyszerekkel kezelnek vizsgálat céljából. Most a 3D bionyomtatással izolálhatunk sejteket ezekből a donor szövetekből, és potenciálisan további szöveteket és vizsgálati mintákat tudunk létrehozni a laboratóriumi kutatásokhoz anélkül, hogy új donor mintákra kellene támaszkodnunk.”
Sok tüdőbetegség jelenleg gyógyíthatatlan, beleértve a krónikus obstruktív tüdőbetegséget (COPD), az asztmát, az idiopátiás tüdőfibrózist és a rákot – mondta Dr. Osei. A teszteléshez szükséges modellek létrehozásának képessége jelentős előrelépés a légzőszervi betegségek kutatásában és a gyógyszerfejlesztésben.
A Biotechnology and Bioengineering folyóiratban a Mitacs-szal együttműködve és a Providence Health Care támogatásával megjelent tanulmány egy lépés a tüdőbetegségek, például a hegesedés és a gyulladás aspektusainak megértése felé, és számos betegség jövőbeni gyógymódjához vezethet.
A tanulmány olyan teszteket ismertetett, amelyek során egy bioprintelt 3D modellt cigarettafüst-kivonatnak tettek ki, ami lehetővé tette a kutatók számára, hogy megfigyeljék a gyulladáskeltő citokinek, a tüdőszövet nikotinra adott gyulladásos válaszának markereinek növekedését.
„Az a tény, hogy létrehoztuk ezt a modellt, majd specifikus kiváltó okokat, például a cigarettafüstöt felhasználva bemutathattuk, hogyan reagál a modell a tüdőbetegségek egyes aspektusaira és utánozza azokat, jelentős lépés a tüdőbetegségek összetett mechanizmusainak megértésében, és segít megérteni, hogyan kezeljük őket” – mondja Dr. Osei.
„Modellünk összetett, de a bioprinting reprodukálhatósága és optimális jellege miatt további sejttípusok vagy specifikus betegektől származó sejtek hozzáadásával adaptálható, így hatékony eszközzé válik a személyre szabott orvoslás és a betegségmodellezés terén.”
Dr. Osei megjegyzi, hogy a munka folytatása egyedülálló helyzetbe hozza kutatócsoportját, hogy együttműködhessen olyan szervezetek kollégáival, mint az UBC Immunobiology Eminence Research Excellence Cluster, biotechnológiai vállalatok és bárki, aki érdeklődik a biomesterséges modellek fejlesztése iránt.