Намагниченные стволовые клетки против рака
Ученые лаборатории ТПУ разрабатывают способ управления клетками с помощью магнита
Ученые лаборатории новых лекарственных форм Томского политехнического университета работают над созданием технологии, позволяющей управлять мезенхимальными стволовыми клетками организма пациента. Технология позволит более эффективно лечить онкологические заболевания. Для борьбы с раковыми клетками ученые предлагают использовать собственные клетки пациента. Родная клетка организма не будет отторгаться его иммунной системой и сможет доставить лекарство прямо в очаг заболевания.
Над разработкой магнитоуправляемых стволовых клеток политехники работают совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова и Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London).
Подробнее с исследованием ученых можно ознакомиться в научной статье, опубликованной в журнале Advanced Healthcare Materials (IF 5, 76): Lepik et al., Mesenchymal Stem Cell Magnetization: Magnetic Multilayer Microcapsule Uptake, Toxicity, Impact on Functional Properties, and Perspectives for Magnetic Delivery.
Принцип новой технологии заключается в том, что в мезенхимальные стволовые клетки (МСК) организма пациента, размер которых составляет примерно 10 микрон, внедряются магнитоуправляемые микрокапсулы с загруженным в них лекарственным веществом. С помощью магнита стволовая клетка направляется в раковую опухоль; микроконтейнер, находящийся внутри нее, разрушается и высвобождает лекарственный препарат. Таким образом, лекарство попадает точно в цель, поражая раковые клетки организма и не причиняя при этом вреда здоровым.
«Мезенхимальные стволовые клетки обладают свойством миграции в область опухоли. Также они способны к направленной дифференцировке in vivo (ред. – опыты "в пробирке") и in vitro (ред. – опыты "внутри живого организма") в клетки костной, жировой, хрящевой, мышечной или соединительной ткани. Поэтому МСК привлекают внимание исследователей и практических врачей с точки зрения их возможного использования для заместительной или восстановительной терапии заболеваний, генной или клеточной инженерии», – рассказывает один из авторов научной статьи Александр Тимин, младший научный сотрудник лаборатории новых лекарственных форм Центра RASA при ТПУ.
В опубликованной статье учеными впервые показана возможность стволовых клеток захватывать магнитные микрокапсулы для создания магнитоуправляемых клеточных культур.
Изображения, полученные с конфокального микроскопа, демонстрирующие успешный захват магнитных мирокапсул мезенхимными клетками.
«Интересно отметить, что клетки показывают высокую способность к интернализации (захвату) микрокапсул без существенного влияния микрокапсул на их токсичность, по сравнению с другими клеточными линиями, описанными в научной литературе. В результате поглощения магнитных капсул клетками, мы создаем новую клеточную платформу, которая реагирует на внешнее магнитное поле, что позволяет манипулировать миграцией клеток. Созданный подход по магнитизации МСК позволяет осуществлять магнитный сортинг (ред. – сортировку) клеток и сформировать клеточный сфероид из десятка тысяч МСК. Результаты данной работы в дальнейшем можно использовать для создания клеточно-модифицированных платформ нового поколения для эффективной адресной доставки методами ex vivo», – отмечают авторы научной статьи.
Ex vivo (с лат. – «из жизни»), означает «то, что происходит вне организма», то есть проведение экспериментов в живой ткани, перенесенной из организма в искусственную внешнюю среду.
Добавим, в лаборатории новых лекарственных форм политехники совместно с российскими и зарубежными учеными-медиками разрабатывают технологии управляемой доставки лекарственных средств в организм пациента. Ученые создают «дистанционно управляемые» гибридные микроконтейнеры, которые можно доставлять в разные места и, в частности, в клетки нашего организма.
Формирование лаборатории новых лекарственных форм Центра RASA на базе ТПУ началось в январе этого года. Ее возглавляют представители Международной ассоциации русскоговорящих ученых (RASA). Заведующий лабораторией – Глеб Сухоруков, глава отделения биополимерных и биоорганических поверхностей Школы инженерных наук и материаловедения Лондонского университета королевы Марии (Великобритания), президент Ассоциации русскоговорящих ученых в Европе.
Справка:
Мезенхимальные стволовые клетки – это популяция клеток, различающихся морфологически и по потенциалу их действия. По последним данным из США, наибольшим потенциалом обладают самые мелкие клетки размером до 10 микрон. Их возможности сопоставимы с потенциалом эмбриональных стволовых клеток, а применение имеет все преимущества МСК. Данные клетки проходят сейчас стадию тщательных научных исследований в ведущих лабораториях мира, наиболее продвинутые исследования в этой области в США. Получение и культивирование их связано с большими трудностями по сравнению с более крупными клетками, но, возможно, они и есть то первоначальное звено, в котором заключена тайна молодости, здоровья и долголетия.
Отметим, научным коллективом лаборатории новых лекарственных форм Центра RASA на базе ТПУ в этом году опубликовано 10 научных статей в высокорейтинговых журналах с высоким импакт-фактором. Публикации посвящены технологиям создания эффективных способов доставки различных лекарственных соединений с использованием метода инкапсулирования.
Международная ассоциация русскоговорящих ученых (Russian-speaking AcademicScience Association – RASA) – это неправительственная некоммерческая организация, основанная в 2008 году. Работает в Азии, Европе и США. Основная цель – сохранение, укрепление и развитие единого интеллектуального и культурного пространства русскоговорящего научного сообщества.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
13.01.2017