Profesor RIT-a dobiva potporu za istraživanje novih terapijskih pristupa za sklerodermiju

Profesor RIT-a dobiva potporu za istraživanje novih terapijskih pristupa za sklerodermiju

Više kolagena u ljudskom tijelu nije uvijek dobra stvar, a Karin Wuertz-Kozak proučava kako bolesti napreduju zbog povećanja ovog važnog proteina.

Wuertz-Kozak nedavno je primio više od 400.000 dolara od Kongresnog usmjerenog medicinskog istraživačkog programa (CDMRP) za istraživanje novih terapijskih pristupa za sklerodermu, kroničnu autoimunu bolest koja uključuje prekomjernu proizvodnju kolagena, također poznatu kao fibroza.

Kolagen je jedan od najvažnijih matričnih proteina u vašem tijelu. Iako je gubitak kolagena povezan s brojnim bolestima, prekomjerna proizvodnja kolagena također ima štetne učinke, poput onih vidljivih kod sklerodermije.”

Karin Wuertz-Kozak, Kate Gleason dodijeljena profesorica, Odjel za biomedicinsko inženjerstvo, Rochester Institute of Technology

CDMRP je inicijativa Ministarstva obrane SAD-a za financiranje transformacije zdravstvene skrbi i unaprjeđenja novih alternativnih načina liječenja. Wuertz-Kozak je prva članica RIT-a koja se financira kroz ovu inicijativu, a ona će raditi s Benjaminom Kormanom, liječnikom i asistentom profesora alergije/imunologije i reumatologije na Medicinskom centru Sveučilišta u Rochesteru, na razvoju novih modela testiranja i mogućnosti liječenja.

Sklerodermiju nije lako dijagnosticirati i do danas postoje ograničeni tretmani za ovu progresivnu bolest, koja uzrokuje otvrdnuće i zatezanje kože te ograničeno kretanje. Također može utjecati na druge organe kao što su pluća, gdje fibroza i ožiljci sprječavaju disanje.

Wuertz-Kozak i njezin tim razvit će 3D modele kože koji se mogu koristiti za simulaciju i procjenu početka, progresije i liječenja fibrotične bolesti korištenjem vrhunske tehnologije zvane elektrospiniranje. Ovaj proces uključuje primjenu visokog napona na polimernu otopinu, stvarajući sićušna vlakna u nanorazmjeru. Nakupljeni materijal na uzemljenoj kolektorskoj ploči nalikuje prirodnim kolagenskim vlaknima.

"Variranjem ovog procesa i odabranih polimera, možete stvoriti konstrukte od nanovlakana koji simuliraju različite tipove tkiva", rekla je. "Ovo smo započeli kako bismo imali isplativiji i kontroliraniji sustav testiranja kože visoke propusnosti koji se može koristiti kao alternativa testiranju na životinjama. Za naš model kože kombiniramo klasično elektropredenje s kriogenim elektropredenje kako bismo stvorili dvoslojne konstrukte tkiva koji simuliraju gustu strukturu epidermisa i pahuljastiju strukturu dermisa."

Cjelokupni projekt ima nekoliko aspekata. Prvi uključuje razvoj modela fibrotične kože pomoću ove dvoslojne tehnike. Kako bi potaknuli prekomjernu proizvodnju kolagena, stanice kože zasađene u te nosače zahtijevaju dodatne podražaje, kao što je tretman faktorom rasta TGF-beta i izlaganje serumu pacijenata s sklerodermijom, objasnila je.

U drugom dijelu projekta, Würtz-Kozakova obuka za farmaceuta postaje jasna. Prije dolaska u RIT, školovala se za farmakologiju i ima veliko iskustvo u ortopedskim istraživanjima i biomehanici. Ovo iskustvo je ključno jer ispituje može li se prekomjerna proizvodnja kolagena u ovom modelu – i na kraju kod pacijenata – poništiti ili zaustaviti farmakološkim pristupima.

"Prvi rezultati izgledaju vrlo obećavajuće", rekao je Wuertz-Kozak, koji više od pet godina proučava ionske kanale u zdravlju i bolesti.

Interdisciplinarni projekt traje tri godine. Rani rad vodio je Andrea De Pieri, koji se pridružio Wuertz-Kozakovom Laboratoriju za regeneraciju tkiva i mehanobiologiju 2020. kao postdoktorski istraživač. Porijeklom je iz Italije i doktorirao je. U Irskoj. Timu se nedavno pridružila Španjolka Patricia Alvaro Llopis.

Wuertz-Kozak je i sama međunarodna znanstvenica. Podrijetlom iz Njemačke, radila je u Vermontu i Švicarskoj prije nego što se pridružila Kate Gleason College of Engineering RIT-a 2019. Njezina stručnost leži u razumijevanju staničnih mehanizama i temeljnih patologija upale za nove mogućnosti liječenja, kao i regeneraciju tkiva i ublažavanje boli. Otkako se pridružila RIT-u, prikupila je gotovo 2 milijuna dolara u organizacijskim sredstvima i uključena je u mnoge nacionalne i međunarodne istraživačke suradnje.

"Naše istraživanje pružit će osnovu za bolje razumijevanje molekularnih mehanizama koji leže u osnovi razvoja i napredovanja sklerodermije", rekao je Wuertz-Kozak. "Ovo bi mogao biti način za postizanje poboljšanja u njezi i kvaliteti života ljudi pogođenih kožnim promjenama izazvanim sklerodermijom."

Izvor:

Rochester Institute of Technology

.