Ученые предложили способ восстановления нервной ткани
Ученые Дальневосточного федерального университета предложили восстанавливать нервную ткань, что важно для восстановления мозга после удаления злокачественных опухолей и при нейродегенеративных заболеваниях, гелями из модифицированных пектинов, сообщает ДВФУ.В Школе биомедицины (ШБМ ДВФУ) разработали имплантируемые гидрогели на основе растительных полисахаридов (пектинов). Созданную искусственную внеклеточную среду можно использовать для восстановления нервной ткани, выращивания тканей и органов. Статья об этом опубликована в International Review of Neurobiology, информирует университет.Гидрогели, разработанные в ШБМ ДВФУ, — это растительные углеводные материалы из модифицированных биоинженерными методами пектинов. Они подходят для восстановления нервной ткани, поврежденной при развитии опухолей мозга, а также в результате травм и нейродегенеративных болезней.
«Некоторые варианты наших внеклеточных матриксов-гидрогелей способны подавлять размножение клеток глиомы, злокачественной опухоли головного мозга, а их химические модификации можно использовать, чтобы сохранять потенциал нормальных нервных стволовых клеток, «консервировать» их в недифференцированном состоянии, сохраняя их жизнеспособность и потенциал на будущее. Это интересно для развития клеточных биотехнологий регенеративной медицины», — приводятся в сообщении слова руководителя исследовательской группы, заместителя директора по развитию ШБМ ДВФУ Вадима Кумейко.Он добавил, что биоинженерные решения, связанные с применением внеклеточных матриксов из пектинов, нуждаются в тщательной проверке. Но ученые рассчитывают, что в перспективе гидрогели можно будет имплантировать в область резекции опухоли мозга, чтобы убивать оставшиеся после операции опухолевые клетки, одновременно сохраняя потенциал здоровых клеток для дальнейшего восстановления.
По словам ученого, в человеческом организме внеклеточное пространство представляет собой сложную молекулярную сеть — матрикс, который состоит из двух главных компонентов: белкового и углеводного. Матрикс нервной системы в большей степени углеводный, напоминает по физико-химическим свойствам мармелад или «птичье молоко». Этим он существенно отличается от более упругого и жесткого матрикса с преобладанием белкового компонента, который свойственен для соединительных тканей. По углеводному матриксу клеткам практически невозможно передвигаться.»Так задумано природой специально, чтобы у взрослых организмов клетки мозга не мигрировали с легкостью в новые области и не образовали слишком быстро новых электрических связей, что грозит, например, утратой памяти, приобретенных навыков и знаний», — цитируются в сообщении слова Кумейко.Опухолевые клетки управляют жесткостью окружающего их внеклеточного пространства, добавляя в него белковые компоненты. Таким образом они сами «стелют» себе дорогу, по которой убегают, чтобы метастазировать и образовывать новые опухоли в других регионах организма.Ученые нашли новый способ определить тяжесть COVID-19″Имплантированный после удаления опухоли матрикс с преобладанием углеводного компонента не только сдержит рост и распространение клеток, но и прекрасно подойдет в качестве средства доставки высокотоксичных лекарств. Такие лекарства будут высвобождаться из него постепенно, нанося меньший вред организму в целом и убивая оставшиеся опухолевые клетки. На следующем этапе, чтобы стимулировать регенерацию и рост отростков нервных клеток, можно посредством инъекции имплантировать в прооперированную область более жесткий матрикс, включающий большую долю белков», — сказал Кумейко.
Ученый уточнил, что подобный подход был предложен его исследовательской группой чуть ранее во Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, новая статья посвящена частичному экспериментальному обоснованию концепции.В дальнейшем ученые планируют исследовать, как состав пектинового матрикса будет влиять на скорость высвобождения лекарств и какое сочетание углеводных и белковых компонентов будет способствовать восстановлению нервной ткани без рубцов и характерной для опухолевой ткани чрезмерной плотности, информирует ДВФУ.