Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Наночастицы для роста костей и хряща

Человеческие стволовые клетки имеют большой потенциал для использования в клинической практике, так как они могут трансформироваться в различные типы специализированных клеток, таких как клетки костной ткани и хряща. Современный подход к получению специализированных клеток заключается в воздействии на стволовые клетки избирательно действующими молекулами, известными как факторы роста. Однако введение факторов роста в организм может вызывать нежелательные побочные эффекты, в том числе рост опухолей.

Исследователи техасского университета A&M, работающие под руководством доктора Ахилеша Гахарвара (Akhilesh Gaharwar), предложили заменить факторы роста новым классом двумерных (плоских) силикатных наночастиц (наносиликатов), способных направлять дифференцировку стволовых клеток в направлении клеток костной или хрящевой ткани.

Flaxseed1.jpg

Процесс поглощения наносиликатных частиц человеческими стволовыми клетками. Красный – наносиликаты, зеленый – лизосомы.

В последнее время двумерные наноматериалы, благодаря малому размеру и уникальной форме, приобретают все бОльшую популярность в разных отраслях, в том числе в энергетике, оптике и регенеративной инженерии. Они состоят из высокоорганизованных атомных слоев минералов. Применяемые для их изготовления минералы в большом количестве содержаться в организме и важны для протекания ряда жизненно важных функций.

Использованные авторами наносиликатные частицы по форме схожи с льняными семечками, но меньше их в 10 миллионов раз. Для изучения их взаимодействия со стволовыми клетками применили технологию секвенирования последнего поколения, известную как RNA-seq. Она позволяет определять присутствие и количество РНК в биологическом образце в любой заданный момент или, другими словами, получать «моментальный снимок» генной активности в клетке. Например, взаимодействия между клеткой и наночастицами могут приводить к значительным изменениям в поведении клетки, выявляемым с помощью данной методики.

Изучение изменений, происходящих с взрослыми стволовыми клетками под действием наносиликатов, выявило запуск сигнальных механизмов, вовлеченных в процессы регенерации костной и хрящевой тканей. Это указывает на перспективность применения этих наночастиц в терапии остеоартрита, а также других ортопедических патологий. Считается, что клеточные реакции обусловлены уникальными физическими свойствами и химическим составом наночастиц, поэтому появление наночастиц на основе минералов открывает новые перспективы в разработке терапевтических подходов следующего поколения.

Flaxseed2.jpg

Процесс дифференцировки стволовых клеток в костные и хрящевые под непосредственным влиянием наносиликатов.

По словам авторов, возможность адаптировать терапию к определенной ткани за счет изменения минерального состава наночастиц обеспечивает огромный потенциал в области регенеративной инженерии. Они считают, что это новое направление «минераломики» может предоставить перспективную альтернативу существующим методом лечения различных заболеваний.

Статья James K. Carrow et al. Widespread changes in transcriptome profile of human mesenchymal stem cells induced by two-dimensional nanosilicates опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Texas A&M University: Flaxseed-like particles can now grow bone, cartilage tissues for humans.


Читать статьи по темам:

взрослые стволовые клетки репрограммирование клеток наночастицы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Стволовые клетки кожи помогут вылечить облысение

Ученые из Института Макса Планка нашли способ получения стволовых клеток, который можно использовать для борьбы с облысением и для уменьшения количества экспериментов над животными.

читать

Выбирайте лучшее

Чтобы использовать иПСК для лечения, следует выделить как минимум десяток клеток, а затем использовать одну из них с самыми лучшими митохондриями для создания терапевтической клеточной линии.

читать

Ноу-хау ученых из Солка

В ближайшие несколько лет разработчики простого, быстрого и недорогого способа получения человеческих панкреатических бета-клеток надеются начать клинические исследования.

читать

Бета-клетки из жировых отложений

С помощью генетических методов стволовые клетки жировой ткани дифференцировали в зрелые функциональные инсулинпродуцирующие клетки, практически идентичные бета-клеткам пациента.

читать

иМСК совершат революцию в медицине

Получаемые из взрослых клеток индуцированные мультипотентные стволовые клетки (иМСК) способны восстанавливать повреждения различных тканей без рисков, ассоциированных с использованием стволовых клеток других типов.

читать