Тело человека состоит из 60 000 миль сложных труб, которые играют жизненно важную роль в транспортировке питательных веществ по всему организму, утилизации отходов и снабжении наших органов свежим кислородом и кровью.
Чтобы удовлетворить потребность в дальнейших исследованиях, Уильям Полачек, доктор философии, доцент объединенного факультета биомедицинской инженерии UNC-NCSU и кафедры клеточной биологии и физиологии, и его команда, работающая в Медицинской школе UNC, разработали модель, которая имитирует ВМ, вызванные мутация PIK3CA — гена, который был вовлечен в несколько типов лимфатических, капиллярных и венозных пороков развития.
Их работа была опубликована в журнале Science Advances.
ВМ вызываются мутациями в генах, которые управляют развитием сосудистой сети по всему телу. Каталитическая субъединица альфа фосфатидилинозитол-4, 5-бисфосфат-3-киназы (PIK3CA) является одним из таких генов. Это метафорическая «горячая точка» для мутаций, которые способствуют порокам развития более мелких кровеносных сосудов, заставляя кровь скапливаться под кожей.
Как работает микрофлюидная модель
Микрофлюидные модели невероятно малы — размером примерно в миллиметр — трехмерные устройства, которые можно использовать для управления или моделирования окружающей среды в организме. В этом случае небольшой кусочек здоровой ткани кровеносного сосуда находится в центре устройства. После этого исследователи могут вводить в модель определенные химические вещества и механические силы для имитации состояния организма. Затем они инициируют мутацию PIK3CA.
Чтобы подтвердить, точно ли их модель отражает проявление заболевания, команде пришлось провести исследование эффективности препарата. После выбора двух препаратов Polacheck и Awe применили лечение к своим устройствам. Исследование было успешным.
«Раньше кровеносный сосуд был действительно расширенным и большим, — сказал Awe, первый автор исследования. — При лечении препарат смог уменьшить его и, более или менее, вернуть ему нормальную форму и функцию. Мы были очень рады возможности воспроизвести некоторые результаты in vitro с помощью созданной нами модели».
Продвигаясь вперед, Awe и Polacheck стремятся воспроизвести результаты в тканях пациентов с сосудистыми пороками развития, особенно тех, у кого нет мутации PIK3CA или нет четкой генетической информации. Теперь их модель можно использовать для оценки новых лекарств или для проведения исследований синергетических препаратов. Об этом пишет Medical Xpress.