Лучшее лечение серповидно-клеточной анемии

Серповидно-клеточная анемия — самое распространенное наследственное заболевание крови в мире, которым страдают от 70 000 до 100 000 американцев. Тем не менее, это заболевание считается сиротским, что означает, что от него страдают менее 200 000 человек в стране, и поэтому он недостаточно представлен в терапевтических исследованиях.

Команда, возглавляемая Абхишеком Джайном из отдела биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, работает над решением этой проблемы.

«Я пытаюсь создать эти новые типы моделей заболеваний, которые могут повлиять на здравоохранение, с долгосрочной целью сделать упор на применении этих инструментов и технологий для снижения затрат на здравоохранение» , — сказал Джайн, доцент кафедры. «Мы стратегически хотели выявить те системы болезней, которые попадают в категорию орфанных болезней».

Исследования Джайна проводятся в области «орган на чипе», где человеческие клетки можно выращивать на устройствах размером с USB, чтобы имитировать работу органа внутри тела. Такая система идеальна для тестирования новых лекарственных препаратов, поскольку лекарства нельзя тестировать на людях, а модели на животных не показали, что они хорошо представляют, как пациент и болезнь будут взаимодействовать с лечением. Для пациентов с серповидно-клеточной анемией также будет полезен орган на чипе, потому что пациенты могут иметь легкие и тяжелые случаи.

Джайн работает с Танмаем Матуром, докторантом четвертого курса, который в бакалавриат получил образование инженера-химика. Его исследования были сосредоточены на методах микротехнологии и моделирования, навыки, которые, по его словам, хорошо вписались в исследование «орган на чипе», которое он сейчас проводит в лаборатории Джайна. Команда тесно сотрудничает с Техасским медицинским центром в Хьюстоне.

Работа была недавно опубликована в журнале Bioengineering & Translational Medicine . Их статья основана на публикации 2019 года в журнале Lab on Chip , где команда продемонстрировала, что эндотелиальные клетки (клетки, выстилающие кровеносные сосуды ) могут быть использованы для моделирования физиологии болезни пациента без необходимости стимулирования модели, чтобы она работала иначе, чем здоровый сосуд.

«Традиционно эти клетки не использовались для моделирования болезней, поэтому наш подход очень новаторский», — сказал Матур. «Мы одни из первых, кто использует эти клетки и применяет их в исследованиях моделирования болезней».

Матур и Джайн демонстрируют, что эти модели можно использовать для различения пациентов. Первый шаг: построить кровеносный сосуд, имитирующий сосуд пациента. Для этого команде потребуются два компонента — кровь пациента и эндотелиальные клетки. Сбор крови включал простой забор крови. Однако они столкнулись с проблемой эндотелиальных клеток. Им нужно будет сделать биопсию клеток или использовать стволовые клетки для выращивания собственных, но ни то, ни другое не было идеальным.