DigitalArtSpace

В лондонском Институте Фрэнсиса Крика, в сотрудничестве со швейцарской компанией AlveoliX, была создана первая «дышащая» модель легкого на чипе. Она полностью состоит из клеток, полученных от одного донора. Данная технология позволяет расширить возможности исследований, направленных на изучение таких болезней, как туберкулёз, и создавать индивидуализированные подходы к терапии.

Разработанная модель – это миниатюрное устройство, воспроизводящее структуру и функции легочной ткани. Ключевое отличие от предыдущих версий заключается в применении индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs – клеток, полученных из зрелых клеток организма посредством перепрограммирования в состояние, сходное с эмбриональными стволовыми клетками, способными к дифференцировке в различные типы клеток организма) от одного донора. Благодаря этому становится возможным создание генетически идентичной микроэкосистемы, которая точно отображает биологические особенности конкретного человека.

«В связи с увеличивающейся потребностью в технологиях, альтернативных животным моделям, методы, основанные на создании «органов на чипе», приобретают всё большее значение для имитации человеческих систем, поскольку они позволяют избежать расхождений в анатомии лёгких, составе иммунных клеток и особенностях развития заболеваний между животными и людьми», – заявил Макс Гутьеррес, руководитель лаборатории изучения взаимодействия организма и возбудителя при туберкулезе в Институте Крика и старший автор исследования.

Система AlveoliX воспроизводит дыхательные процессы посредством ритмичного трехмерного растяжения, повторяющего расширение и сжатие легких. Такой механический стресс важен для формирования микроворсинок – крошечных структур, играющих ключевую роль в нормальной функции легких. Чтобы смоделировать инфекцию, в чип вводят макрофаги (иммунные клетки) и бактерии туберкулеза, взятые у одного и того же донора. Это позволяет отслеживать прогрессирование заболевания в условиях идентичной генетической основы.

Исследователям удалось отследить процесс образования «некротических ядер» – скоплений погибших иммунных клеток – за пять дней до того, как лёгочный барьер полностью разрушится.

«Поскольку туберкулез – это заболевание, прогрессирующее постепенно, и до проявления признаков могут пройти месяцы после заражения, возникает необходимость в изучении процессов, происходящих на начальных этапах развития», – отмечает Яксон Лук, научный сотрудник лаборатории, изучающей взаимодействие организма и возбудителя туберкулеза, и ведущий автор исследования.

Несмотря на то, что существующая модель разработана для анализа туберкулеза, специалисты уже рассматривают возможность применения этой технологии для исследования гриппа, COVID-19 и рака легких.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.