Професор от RIT получава грант за изследване на нови терапевтични подходи за склеродермия

Професор от RIT получава грант за изследване на нови терапевтични подходи за склеродермия

Повече колаген в човешкото тяло не винаги е нещо добро и Карин Вюрц-Козак проучва как болестите се развиват поради увеличаване на този важен протеин.

Wuertz-Kozak наскоро получи повече от 400 000 долара от Програмата за медицински изследвания на Конгреса (CDMRP) за изследване на нови терапевтични подходи за склеродермия, хронично автоимунно заболяване, което включва свръхпроизводство на колаген, известно също като фиброза.

Колагенът е един от най-важните матрични протеини във вашето тяло. И въпреки че загубата на колаген е свързана с множество заболявания, свръхпроизводството на колаген също има неблагоприятни ефекти, като тези, наблюдавани при склеродермия.

Карин Вюрц-Козак, надарен професор от Кейт Глийсън, катедра по биомедицинско инженерство, Рочестърски технологичен институт

CDMRP е инициатива за финансиране на Министерството на отбраната на САЩ за трансформиране на здравеопазването и развитие на нови алтернативи на лечение. Вюрц-Козак е първият член на факултета в RIT, финансиран чрез тази инициатива, и тя ще работи с Бенджамин Корман, лекар и асистент по алергия/имунология и ревматология в Медицинския център на Университета в Рочестър, за разработване на нови модели за тестване и възможности за лечение.

Склеродермията не се диагностицира лесно и към днешна дата има ограничени лечения за това прогресивно заболяване, което причинява втвърдяване и стягане на кожата и ограничено движение. Може да засегне и други органи като белите дробове, където фиброзата и белезите възпрепятстват дишането.

Вюрц-Козак и нейният екип ще разработят 3D модели на кожата, които могат да се използват за симулиране и оценка на началото, прогресията и лечението на фиброзно заболяване, използвайки авангардна технология, наречена електроспининг. Този процес включва прилагане на високо напрежение към полимерен разтвор, създавайки малки, наномащабни влакна. Натрупаният материал върху заземена колекторна плоча наподобява естествени колагенови влакна.

„Като променяте този процес и избраните полимери, можете да създадете конструкции от нановлакна, които симулират различни видове тъкани“, каза тя. „Започнахме това, за да имаме по-рентабилна и контролируема система за тестване на кожата с висока пропускателна способност, която може да се използва като алтернатива на тестовете върху животни. За нашия модел на кожата ние комбинираме класическо електроспининг с криогенно електроспининг, за да създадем двуслойни тъканни конструкции, които симулират плътната структура на епидермиса и по-пухкавата структура на дермата.“

Цялостният проект има няколко аспекта. Първият включва разработването на модел на фиброзна кожа с помощта на тази двуслойна техника. За да предизвикат свръхпроизводство на колаген, кожните клетки, засети в тези носители, изискват допълнителни стимули, като лечение с растежен фактор TGF-бета и излагане на серум от пациенти със склеродермия, обясни тя.

Във втората част на проекта става ясно обучението на Вюрц-Козак като фармацевт. Преди да дойде в RIT, тя е била обучена по фармакология и има богат опит в ортопедичните изследвания и биомеханиката. Този опит е от съществено значение, тъй като изследва дали свръхпроизводството на колаген в този модел – и в крайна сметка при пациентите – може да бъде обърнато или спряно чрез фармакологични подходи.

„Ранните резултати изглеждат много обещаващи“, каза Вюрц-Козак, който изучава йонните канали в здравето и болестите повече от пет години.

Интердисциплинарният проект продължава три години. Ранната работа беше извършена от Андреа Де Пиери, който се присъедини към лабораторията за тъканна регенерация и механобиология на Wuertz-Kozak през 2020 г. като постдокторантски изследовател. Той първоначално идва от Италия и получава докторска степен. В Ирландия. Патрисия Алваро Лопис от Испания наскоро се присъедини към отбора.

Самата Вюрц-Козак е международен учен. Първоначално от Германия, тя е работила във Върмонт и Швейцария, преди да се присъедини към Инженерния колеж Кейт Глийсън на RIT през 2019 г. Нейният опит е в разбирането на клетъчните механизми и основните патологии на възпалението за нови възможности за лечение, както и регенерация на тъкани и облекчаване на болката. Тя е събрала близо 2 милиона долара организационно финансиране, откакто се присъедини към RIT и участва в много национални и международни изследователски сътрудничества.

"Нашето изследване ще предостави основата за по-добро разбиране на молекулярните механизми, които са в основата на развитието и прогресията на склеродермия", каза Wuertz-Kozak. „Това може да е начин за реализиране на подобрения в грижата и качеството на живот на хората, засегнати от кожни промени, предизвикани от склеродермия.“

източник:

Рочестърски технологичен институт

.