Ο καθηγητής RIT λαμβάνει επιχορήγηση για την έρευνα νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για το σκληρόδερμα

Ο καθηγητής RIT λαμβάνει επιχορήγηση για την έρευνα νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για το σκληρόδερμα

Περισσότερο κολλαγόνο στο ανθρώπινο σώμα δεν είναι πάντα καλό και η Karin Wuertz-Kozak μελετά πώς προχωρούν οι ασθένειες λόγω των αυξήσεων σε αυτή τη σημαντική πρωτεΐνη.

Ο Wuertz-Kozak έλαβε πρόσφατα περισσότερα από 400.000 $ από το Congressional Directed Medical Research Program (CDMRP) για τη διερεύνηση νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για το σκληρόδερμα, μια χρόνια αυτοάνοση ασθένεια που περιλαμβάνει την υπερπαραγωγή κολλαγόνου, γνωστή και ως ίνωση.

Το κολλαγόνο είναι μια από τις πιο σημαντικές πρωτεΐνες μήτρας στο σώμα σας. Και παρόλο που η απώλεια κολλαγόνου έχει συνδεθεί με πολλές ασθένειες, η υπερπαραγωγή κολλαγόνου έχει επίσης δυσμενείς επιπτώσεις, όπως αυτές που παρατηρούνται στο σκληρόδερμα».

Karin Wuertz-Kozak, η καθηγήτρια της Kate Gleason, Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής, Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ρότσεστερ

Το CDMRP είναι μια πρωτοβουλία χρηματοδότησης του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ για τη μεταμόρφωση της υγειονομικής περίθαλψης και την προώθηση νέων εναλλακτικών θεραπειών. Η Wuertz-Kozak είναι το πρώτο μέλος ΔΕΠ στο RIT που χρηματοδοτείται μέσω αυτής της πρωτοβουλίας και θα συνεργαστεί με τον Benjamin Korman, γιατρό και επίκουρο καθηγητή αλλεργίας/ανοσολογίας και ρευματολογίας στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ, για την ανάπτυξη νέων μοντέλων δοκιμών και θεραπευτικών επιλογών.

Το σκληρόδερμα δεν είναι εύκολο να διαγνωστεί και μέχρι σήμερα υπάρχουν περιορισμένες θεραπείες για αυτή την προοδευτική νόσο, η οποία προκαλεί σκλήρυνση και σύσφιξη του δέρματος και περιορισμό της κίνησης. Μπορεί επίσης να επηρεάσει άλλα όργανα όπως οι πνεύμονες, όπου η ίνωση και οι ουλές αναστέλλουν την αναπνοή.

Η Wuertz-Kozak και η ομάδα της θα αναπτύξουν τρισδιάστατα μοντέλα δέρματος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση και την αξιολόγηση της εμφάνισης, της εξέλιξης και της θεραπείας μιας ινωτικής νόσου χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία αιχμής που ονομάζεται electrospinning. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την εφαρμογή υψηλής τάσης σε ένα διάλυμα πολυμερούς, δημιουργώντας μικροσκοπικές ίνες νανοκλίμακας. Το συσσωρευμένο υλικό σε μια γειωμένη πλάκα συλλέκτη μοιάζει με φυσικές ίνες κολλαγόνου.

«Με την διαφοροποίηση αυτής της διαδικασίας και των πολυμερών που επιλέγονται, μπορείτε να δημιουργήσετε κατασκευές από νανοΐνες που προσομοιώνουν διαφορετικούς τύπους ιστών», είπε. "Ξεκινήσαμε για να έχουμε ένα πιο οικονομικό και ελεγχόμενο σύστημα δερματικών δοκιμών υψηλής απόδοσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση στις δοκιμές σε ζώα. Για το μοντέλο δέρματος μας, συνδυάζουμε την κλασική ηλεκτροϊνοποίηση με κρυογονική ηλεκτροϊνοποίηση για να δημιουργήσουμε κατασκευές ιστών δύο στρωμάτων που προσομοιώνουν την πυκνή δομή της επιδερμίδας και την πιο αφράτη δομή του δέρματος."

Το συνολικό έργο έχει πολλές πτυχές. Το πρώτο περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενός μοντέλου ινώδους δέρματος χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική διπλής στιβάδας. Για να προκληθεί υπερπαραγωγή κολλαγόνου, τα δερματικά κύτταρα που σπάρουν σε αυτά τα οχήματα απαιτούν πρόσθετα ερεθίσματα, όπως θεραπεία με τον αυξητικό παράγοντα TGF-beta και έκθεση σε ορό από ασθενείς με σκληρόδερμα, εξήγησε.

Στο δεύτερο μέρος του έργου, η εκπαίδευση του Würtz-Kozak ως φαρμακοποιού γίνεται σαφής. Πριν έρθει στο RIT, εκπαιδεύτηκε στη φαρμακολογία και έχει μεγάλη εμπειρία στην ορθοπεδική έρευνα και την εμβιομηχανική. Αυτή η εμπειρία είναι απαραίτητη καθώς εξετάζει εάν η υπερπαραγωγή κολλαγόνου σε αυτό το μοντέλο – και τελικά σε ασθενείς – μπορεί να αντιστραφεί ή να σταματήσει μέσω φαρμακολογικών προσεγγίσεων.

«Τα πρώτα αποτελέσματα φαίνονται πολλά υποσχόμενα», είπε ο Wuertz-Kozak, ο οποίος μελετά τα κανάλια ιόντων στην υγεία και τις ασθένειες για περισσότερα από πέντε χρόνια.

Το διεπιστημονικό έργο εκτείνεται σε τρία χρόνια. Η πρώιμη εργασία διεξήχθη από τον Andrea De Pieri, ο οποίος εντάχθηκε στο Εργαστήριο Αναγέννησης Ιστών και Μηχανοβιολογίας του Wuertz-Kozak το 2020 ως μεταδιδακτορικός ερευνητής. Κατάγεται από την Ιταλία και πήρε το διδακτορικό του. Στην Ιρλανδία. Στην ομάδα εντάχθηκε πρόσφατα η Patricia Alvaro Llopis από την Ισπανία.

Η Wuertz-Kozak είναι και η ίδια διεθνής επιστήμονας. Με καταγωγή από τη Γερμανία, εργάστηκε στο Βερμόντ και την Ελβετία πριν ενταχθεί στο Κολλέγιο Μηχανικών Kate Gleason του RIT το 2019. Η τεχνογνωσία της έγκειται στην κατανόηση των κυτταρικών μηχανισμών και των υποκείμενων παθολογιών της φλεγμονής για νέες θεραπευτικές επιλογές, καθώς και στην αναγέννηση των ιστών και την ανακούφιση από τον πόνο. Έχει συγκεντρώσει σχεδόν 2 εκατομμύρια δολάρια σε οργανωτική χρηματοδότηση από τότε που εντάχθηκε στο RIT και συμμετέχει σε πολλές εθνικές και διεθνείς ερευνητικές συνεργασίες.

«Η έρευνά μας θα παράσχει τη βάση για μια καλύτερη κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν την ανάπτυξη και την εξέλιξη του σκληροδερμίου», δήλωσε ο Wuertz-Kozak. «Αυτός θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για να πραγματοποιηθούν βελτιώσεις στη φροντίδα και την ποιότητα ζωής των ανθρώπων που επηρεάζονται από δερματικές αλλαγές που προκαλούνται από το σκληρόδερμα».

Πηγή:

Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ρότσεστερ

.