Новое открытие поможет пациентам с артритом
Исследователи разработали васкуляризированную синовиальную оболочку на чипе, имитирующую человеческий сустав.Ученые разработали «орган-на-чипе» в формате 3D с кровеносными сосудами, имитирующий человеческий сустав. Открытие поможет ученым лучше понять патологию заболеваний суставов, а также найти и протестировать новые методы лечения артрита.
Заболевания суставов, вызванные артритом, такие как ревматоидный артрит и остеоартрит, характеризуются воспалением синовиальной оболочки, мембраны, которая выстилает полости суставов и вырабатывает вязкую жидкость. Она смазывает сустав, предотвращая его износ во время движения. Кроме лечения боли и отека, связанных с изнурительным состоянием, другого лечения нет.
Терапия, нацеленная на синовиальную жидкость, имеет большой потенциал для лечения артрита суставов, но требует модели, которая точно воспроизводит сложную физиологию человека. Теперь исследователи из Лондонского университета Королевы Марии сделали создали трехмерный «орган-на-чипе», содержащий синовиальные клетки человека и клетки кровеносных сосудов.
«Наша модель является первой человеческой васкуляризированной синовиальной тканью на чипе с приложенной механической нагрузкой и успешно воспроизводит ряд ключевых особенностей биологии нативной синовиальной оболочки», — сказал Тимоти Хопкинс, один из соавторов исследования.
Сначала ученые провели ряд двумерных экспериментов с культурой клеток для оптимизации условий культивирования и экспериментов, которые затем применили к модели «орган-на-чипе». Она включала первичные фибробластоподобные синовиоциты человека (hFLS), специализированные синовиальные клетки и эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC), которые могут развиваться в функциональные сосудистые сети.
Исследователи заметили, что hFLS демонстрируют поведение, характерное для выстилочного слоя нативной синовиальной оболочки человека. У людей она сильно васкуляризирована. Также hFLS секретировали основные компоненты синовиальной жидкости и реагировали на воспаление и механическое растяжение.
Результаты исследования показали, что синовиальная оболочка на чипе может лучше понять механизмы заболевания, а также определить и протестировать новые методы лечения артритных заболеваний, включая персонализированные модели синовиальной оболочки и связанных с ней тканей «органа-на-чипе».
Исследование опубликовано в журнале Biomedical Materials.