Un team di ricercatori della Columbia School of Engineering and Applied Sciences e del Columbia Medical Center
Gli autori del lavoro dicono che un problema serioera quello di garantire la comunicazione tra i tessuti mantenendo i loro fenotipi individuali. I ricercatori hanno creato un ambiente individuale per i tessuti cresciuti e simulato flussi vascolari che trasportano cellule circolanti e fattori biologicamente attivi. Gli ingegneri osservano che il ricircolo del flusso vascolare consente agli organi di comunicare nello stesso modo in cui lo fanno nel corpo umano.
“Perché siamo concentrati sull'utilizzodei modelli di tessuto derivati dal paziente, abbiamo bisogno di far crescere individualmente ogni tessuto per funzionare in un modo che imiti le risposte che potresti vedere in un paziente e non vogliamo sacrificare quella funzionalità avanzata quando si uniscono più tessuti", afferma Casey Ronaldson -Bouchard, coautore dello studio.
Foto: Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering
Gli sviluppatori hanno creato moduli tissue, ciascuno inil loro ambiente ottimizzato e li ha separati dal flusso vascolare generale da una barriera endoteliale selettivamente permeabile. I singoli mezzi tissutali comunicano attraverso le barriere endoteliali e attraverso la circolazione vascolare. I ricercatori hanno anche introdotto i monociti, che danno origine ai macrofagi, nella circolazione vascolare a causa del loro ruolo importante nel dirigere le risposte dei tessuti a lesioni, malattie e risultati terapeutici.
Gli ingegneri notano che tutti i tessuti sono stati ottenuti dala stessa linea di cellule staminali pluripotenti indotte umane ottenute da un piccolo campione di sangue. Questo approccio apre opportunità per studi personalizzati per pazienti specifici.
Gli scienziati hanno dimostrato il funzionamento del modello perricerca sui farmaci antitumorali. Gli scienziati hanno manipolato il loro modello con la doxorubicina, un farmaco antitumorale. Gli effetti misurati hanno replicato quelli riportati negli studi clinici sul trattamento del cancro utilizzando questo farmaco.
Per noi questo è un grande traguardo:abbiamo trascorso dieci anni, condotto centinaia di esperimenti, esplorando innumerevoli grandi idee e creando molti prototipi, e ora, finalmente, abbiamo sviluppato questa piattaforma che riflette con successo la biologia dell'interazione degli organi nel corpo umano.
Gordana Vunjak-Novakovic, Project Leader, Professore alla Columbia University, Professore di Ingegneria Biomedica e Scienze della Salute alla Mikati Foundation
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