Исследователи UCF используют подход
Доктор Вирджиния Смит, научный сотрудник Национального института здравоохранения США, использует систему Human-on-a-Chip® для исследования и оценки новых методов лечения бокового амиотрофического склероза. Предоставлено: Hesperos, Inc.

Новое исследование, опубликованное сегодня, демонстрирует, что технология, разработанная в Университете Центральной Флориды, может служить более надежной клинически обоснованной моделью бокового амиотрофического склероза (БАС) и лучшим инструментом для поиска новых методов лечения, чем те, которые используются в настоящее время доклинические модели.

Технология Human-on-a-Chip была разработана профессором UCF Джеймсом Дж. Хикманом в его лаборатории гибридных систем в UCF. Лицензия была выдана Hesperos, Inc., компании, основанной Хикманом и Майклом Л. Шулером, доктором философии.

«Это исследование подтверждает способность нашей системы Human-on-a-Chip более точно и быстро оценивать новые методы лечения БАС и потенциально ускорять общий процесс разработки лекарств», — говорит Хикман, соавтор статьи. , под названием «Человеческая функциональная система НМС для персонализированного моделирования БАС и тестирования лекарств», опубликованная в журнале Advanced Therapeutics. «Это также первые данные, демонстрирующие эффективность протокола Deanna для лечения БАС с использованием клинически значимой системы анализа».

БАС — это прогрессирующее заболевание, которое поражает нервы и со временем приводит к потере мышечного контроля и, в конечном итоге, к смерти. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, у 12 000-15 000 человек в стране диагностируется БАС, причем ежегодно возникает около 5 000 новых случаев. Болезнь Лу Герига, также известная как болезнь Лу Герига, неизлечима.

В новой журнальной статье исследователи из UCF и Корнельского университета описывают модель заболевания функционального нервно-мышечного соединения (NMJ), включающую мотонейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) пациентов с БАС, и первичные мышечные волокна дикого типа, размещенные в отсеках камерная система. Что наиболее важно, функциональная система смогла воспроизвести анализы, используемые в клинике для оценки дефицита БАС, когда пациенту дается задание с повышенной скоростью определить спастичность или потерю мышечной силы. Это было воспроизведено путем стимуляции мотонейронов с нарастающей частотой и наблюдения за мышцами для регистрации «пропусков», а также ускоренного утомления.

ИПСК были получены из трех отдельных линий БАС, две из которых экспрессируют мутации SOD1, а одна — мутацию FUS. По сравнению со здоровым контролем, каждая из трех клеточных линий мотонейронов БАС проявляла мутантно-специфические патологические фенотипы различной степени тяжести, включая увеличение варикозного расширения аксонов, уменьшение ветвления и удлинения аксонов и повышенную возбудимость.

Когда мотонейроны БАС инкубировали в двухкамерной системе с мышечной тканью, функциональные НМС формировались без гибели клеток от аксонов, транспортируемых через крошечные туннели в мышечную камеру. Однако при увеличении частоты стимуляции наблюдались значительные нарушения в формировании НМС, передаче электрической активности и сокращении мышц. Эти данные позволяют предположить, что система представляет собой действительную модель, которая резюмирует морфологические и функциональные нарушения при БАС.

«Насколько нам известно, это первое исследование, демонстрирующее, что, хотя разные мутации БАС проявляют разные фенотипы, все они имеют общий дефицит точки происхождения в ННС для каждой мутации, что полезно не только для семейной формы. болезни, но также потенциально спорадической «, — сказал Хикман.

Протокол Deanna представляет собой комплексную схему приема добавок, которая содержит пять компонентов, нацеленных на различные клеточные механизмы, которые, как известно, патологически изменены при БАС, и это безрецептурное лечение БАС коммерчески доступно. Хотя неофициально сообщалось, что эта стратегия успешно лечит БАС, ранее не было научных доказательств в функциональной модели человека, подтверждающей ее терапевтическое использование.

В исследовании после лечения по протоколу Deanna функциональный дефицит НМС был устранен. В частности, лечение привело к значительным улучшениям в формировании НМС, передаче электрической активности и сокращении мышц даже при более высоких частотах стимуляции.

«Hesperos с нетерпением ждет возможности изучить, как эту взаимосвязанную платформу из нескольких органов можно использовать для выявления дополнительных фенотипов, специфичных для пациента при БАС, и для тщательного скрининга кандидатов на лекарства», — сказал Майкл Л. Шулер, доктор философии. , Главный исполнительный директор Hesperos./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *