Ląstelių ištraukimas iš kraujotakos

Bioinžinieriai sukūrė implantuojamą įrenginį, kuris fiksuoja labai grynus kraujyje cirkuliuojančių kamieninių ląstelių mėginius. Prietaisas, kurio ilgis yra plastikinis vamzdelis, padengtas baltymais, gali padėti atlikti geresnę kaulų čiulpų transplantaciją ir kamieninių ląstelių terapiją, be to, jis yra perspektyvus būdas užfiksuoti ir perprogramuoti vėžines ląsteles, sklindančias kraujyje. Kompanija CellTraffix komercializuoja technologiją.

Ląstelių gaudyklė: Ročesterio universiteto bioinžinierius Michaelas Kingas laiko plastikinio mikrovamzdelio dalį, išklotą baltymais, kurie sulaiko vėžį ir kamienines ląsteles.

Kai pacientams persodinami kaulų čiulpai, jie iš tikrųjų gauna suaugusiųjų kamieninių ląstelių infuzijas. Kaulų čiulpų kilmės kamieninės ląstelės vaidina lemiamą vaidmenį atnaujinant kraują per visą pilnametystę, sukuriant naujas ląsteles, kurios perneša deguonį ir kovoja su infekcijomis. Iš šių suaugusiųjų kamieninių ląstelių galima paimti mėginius naudojant naują įrenginį.

Naujasis prietaisas imituoja mažą kraujagyslę: tai kelių šimtų mikrometrų skersmens plastikinis vamzdelis, padengtas baltymais, vadinamais selektinais. Atrodo, kad selektinų organizme tikslas yra sulėtinti kelių tipų ląsteles, kad jos galėtų priimti kitus cheminius signalus. Pavyzdžiui, baltiesiems kraujo kūneliams gali būti nurodyta išeiti iš kraujotakos ir patekti į žaizdą, kur jis apsaugotų nuo infekcijos. Selektinai priverčia [kai kurias] ląsteles prilipti ir sulėtėti, sako Maiklas Kingas , Ročesterio universiteto chemijos inžinierius, kuriantis ląstelių fiksavimo įrenginius. Skirtingi selektinų tipai asocijuojasi su skirtingų tipų ląstelėmis, įskaitant trombocitus, iš kaulų čiulpų gautas kamienines ląsteles ir imunines ląsteles, tokias kaip baltosios ląstelės.

Būsimame leidinyje Britų hematologijos žurnalas , Kingas praneša, kad žiurkėms implantuoti selektinu padengti mikrovamzdeliai gali paimti labai grynus aktyvių kamieninių ląstelių mėginius iš cirkuliuojančio kraujo. Jis pristatė panašų kamieninių ląstelių gryninimo demonstravimą su mėginiais, paimtais iš žmogaus kaulų čiulpų praėjusiais metais. Vėžiu sergantiems pacientams dažnai prireikia kaulų čiulpų transplantacijos po griežtos chemoterapijos ir spindulinio gydymo, kuris naikina suaugusiųjų kamienines ląsteles kraujyje.

Multimedija

• Stebėkite, kaip veikia naujas Michaelio Kingo įrenginys.

Šių transplantacijų grynumas gali būti gyvybės ar mirties klausimas. Kai transplantacija gaunama iš paties paciento kaulų čiulpų, ekstrahuotų prieš gydymą, labai svarbu, kad jame nebūtų vėžio ląstelių. Kai tai ateina iš kito asmens, yra tikimybė, kad donoro imuninės ląstelės užpuls recipientą, jei jos nebus išfiltruotos. Tačiau dabartiniai valymo metodai yra lėti ir neveiksmingi, sako Kingas. Tie, kurie priklauso nuo antikūnų atpažinimo arba ląstelių dydžio ir formos, paprastai iš kraujo mėginio išskiria tik nedidelę kamieninių ląstelių dalį; likusieji nueina perniek.

Dvidešimt aštuoni procentai Kingo implantais užfiksuotų ląstelių buvo kamieninės ląstelės. Tai stulbina, atsižvelgiant į tai, kaip retai jie patenka į kraują, sako Kingas. Implantai tikriausiai negalėtų užfiksuoti pakankamai kamieninių ląstelių transplantacijai. Tačiau Kingas mano, kad donoro kraujo filtravimas per ilgą selekinu dengtą vamzdelį už kūno, taikant procesą, panašų į dializę, būtų labai efektyvus. Šis metodas neabejotinai bus naudingas už kūno ribų kaip priemonė išvalyti iš kaulų čiulpų gautas kamienines ląsteles. Danielio plaktukas , Pensilvanijos universiteto bioinžinerijos katedra.

Hammeris mano, kad King's prietaisai taip pat turės platesnį pritaikymą kaip implantai, skirti mobilizuoti paties žmogaus kamienines ląsteles pažeistiems audiniams regeneruoti. Lėtinant ląsteles selektinais ir veikiant jas kitokiems signalams, sako Hammeris, Kingo prietaisai galėtų užfiksuoti kamienines ląsteles, jas sukoncentruoti ir diferencijuoti, nepaimant ląstelių iš kūno. Taip pat gali būti būdas naudoti selektinus nervinėms kamieninėms ląstelėms išgauti.

Tai labai platus atradimas, sako Hammeris. Iš tiesų, Kingas sako, kad jam jau pavyko šiek tiek pasisekti naudodamas selektino dangas vėžinėms ląstelėms perprogramuoti.

Atrodo, kad vėžio ląstelės iškraipo selektino kelius, kad išplistų į kitas kūno dalis, o šis procesas vadinamas metastazėmis. Navikai išmeta ląsteles į kraują. Atrodo, kad kai kurios iš tų ląstelių išeina su selektinų pagalba; patekę į naujus audinius, jie sukuria naujus navikus. Šie antriniai navikai sukelia daugiau mirčių nuo vėžio nei pirminiai navikai.

Kingas teigia, kad turi nepaskelbtų darbų, rodančių, kad leukemijos ląstelės, besisukančios palei selektinų dangą ir vėžiui būdingą signalinę molekulę, patirs procesą, vadinamą užprogramuota ląstelių mirtimi. Sveikos kamieninės ląstelės taip pat rieda per įrenginį, nes jas traukia selektinai, tačiau mirties signalas joms įtakos neturi. Leukemija yra kraujo vėžys, tačiau Kingas tikisi, kad priešvėžinė danga būtų naudinga ir kietiems navikams. Prietaisai, padengti šiomis dangomis, gali būti implantuojami vėžiu sergantiems pacientams, kad būtų išvengta arba sulėtina metastazės.

Kingas tikisi šiais metais išbandyti antimetastazių implantus su gyvūnais. Jis bendradarbiauja su Džefris Karpas , Harvardo-MIT Sveikatos mokslų ir technologijų skyriaus bioinžinierius ir Robertas Langeris MIT instituto profesorius, siekiant sukurti selektino dangas, kurios būtų stabilios kelis mėnesius, o ne dienas.

„CellTraffix“ generalinis direktorius Tomas Fitzgeraldas teigia, kad pirmasis bendrovės produktas – rinkinys, leisiantis tyrėjams laboratorijoje užfiksuoti daugybę kamieninių ir vėžio ląstelių, rinką greičiausiai pasieks kitų metų pradžioje. Bendrovė tikisi pradėti klinikinius priešvėžinių dangų tyrimus 2010 m. pradžioje.

paslėpti