Чтобы сделать открытие, следователи успешно воссоздали живые ткани кровеносных сосудов и спинных мотонейронов – которые управляют мышцами – вне тела, чтобы показать, как они взаимодействуют.«До сих пор люди думали эти кровеносные сосуды, просто поставленные питательные вещества и кислород, удалили отходы и приспособили кровоток.
Мы показали, что вне сантехники, они генетически общаются с нейронами», сказал Сэмюэль Сэйнсез, доктор философии, постдокторант в Совете управляющих Кедров Синая Регенеративный Институт Медицины. Он – первый автор исследования, опубликованного в журнале Stem Cell Reports.Когда человеческому эмбриону приблизительно четыре недели, Сэйнсез объяснил, новые кровеносные сосуды начинают окружать примитивную колонку клеток, которые в конечном счете станут спинным мозгом. Ведомый генами развития, некоторые из этих клеток превращаются в спинные мотонейроны.
Исследование показало, что клетки самых маленьких кровеносных сосудов мозга, известных как капилляры, способны к активации этих генов, которые могут побудить спинные мотонейроны расти и назревать.Помимо обеспечения понимания человеческой биологии, исследование открыло новый путь для распутывания тайн расстройств, таких как АЛЬС или болезни Лу Герига, сказал Сэйнсез.
АЛЬС – прогрессивный, фатальный беспорядок, который убивает мотонейроны. Нет никакого известного лечения. Больше чем 6 000 человек в США диагностируют беспорядок каждый год, по данным Ассоциации АЛЬСА.«Что может пойти не так, как надо в спинных нейронах, который заставляет мотонейроны умирать?» Сэйнсез спросил. «Если мы можем смоделировать отдельный АЛЬС ткани пациента, мы можем быть в состоянии ответить на тот вопрос и однажды спасти нейроны пациентов АЛЬСА посредством новых методов лечения».
Результаты исследования были сделаны возможными уникальным соединением науки стволовой клетки с технологией Органов на жареном картофеле, которая воссоздает человеческую биологию в микроспроектированной окружающей среде.Следователи кедров Синая сначала взяли образцы клеток кожи от взрослых и генетически повторно программировали их в вызванные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут создать любой тип клетки – в этом случае, спинные мотонейроны и оболочка капилляров мозга. Команда поместила эти клетки в крошечные каналы Жареного картофеля Органа, который сделан из гибкого полимера и является о размере батарей AA.
В жареном картофеле, который лелеют специальные жидкости, клетки двух различных тканей процветали и взаимодействовали друг с другом.«Это исследование сказало нам что-то важное относительно того, как наши нейроны развиваются», сказал Клайв Свеннсен, доктор философии, преподаватель Медицины и Биомедицинских Наук, директора Совета управляющих Кедров Синая Регенеративный Институт Медицины и ведущий автор исследования.
Как следующий шаг, он добавил, следователи разрабатывают планы использовать технологию изготовления микросхем, чтобы сравнить взаимодействия нейрона судна в пациентах АЛЬСА против тех из людей без АЛЬСА.Исследование – часть нового Пациента на программе чипа, сотрудничестве между Кедрами Синаем и Emulate Inc. в Бостоне, чтобы помочь предсказать, какие лечения болезни были бы самыми эффективными на основе организации генетического материала пациента и варианта болезни.
Подражайте производит Жареный картофель Органа, используемый в программе. Джеральдин А. Гамильтон, доктор философии, президент Эмулэйта и главный научный сотрудник, является соавтором спинного исследования мотонейрона.
В феврале следователи от этих двух организаций объявили, что использовали Внутренний Чип, чтобы смоделировать человеческую подкладку кишечника.Пациент на программе чипа – важная инициатива здоровья Точности Кедров Синая, цель которого состоит в том, чтобы заставить развитие новейшей технологии и лучшего исследования, вместе с самой прекрасной клинической практикой, быстро позволять новую эру персонализированного здоровья.