RIT profesors saņem stipendiju jaunu sklerodermijas terapeitisko pieeju izpētei

RIT profesors saņem stipendiju jaunu sklerodermijas terapeitisko pieeju izpētei

Vairāk kolagēna cilvēka organismā ne vienmēr ir laba lieta, un Karin Wuertz-Kozak pēta, kā slimības progresē šī svarīgā proteīna palielināšanās dēļ.

Wuertz-Kozak nesen saņēma vairāk nekā 400 000 USD no Kongresa virzītās medicīnas pētījumu programmas (CDMRP), lai izpētītu jaunas terapeitiskās pieejas sklerodermijai, hroniskai autoimūnai slimībai, kas saistīta ar kolagēna pārprodukciju, kas pazīstama arī kā fibroze.

Kolagēns ir viens no svarīgākajiem matricas proteīniem jūsu organismā. Un, lai gan kolagēna zudums ir saistīts ar daudzām slimībām, kolagēna pārprodukcijai ir arī nelabvēlīga ietekme, piemēram, sklerodermijas gadījumā.

Karin Wuertz-Kozak, Keitas Glīsones apdāvinātā profesore, Ročesteras Tehnoloģiju institūta Biomedicīnas inženierijas nodaļa

CDMRP ir ASV Aizsardzības departamenta finansēšanas iniciatīva, lai pārveidotu veselības aprūpi un attīstītu jaunas ārstēšanas alternatīvas. Wuertz-Kozak ir pirmais RIT mācībspēks, kas tiek finansēts ar šīs iniciatīvas palīdzību, un viņa sadarbosies ar Benjamin Korman, ārstu un Ročesteras Universitātes Medicīnas centra alerģijas/imunoloģijas un reimatoloģijas docentu, lai izstrādātu jaunus testēšanas modeļus un ārstēšanas iespējas.

Sklerodermiju nav viegli diagnosticēt, un līdz šim ir ierobežoti šīs progresējošās slimības ārstēšanas veidi, kas izraisa ādas sacietēšanu un savilkšanu un kustību ierobežojumus. Tas var ietekmēt arī citus orgānus, piemēram, plaušas, kur fibroze un rētas kavē elpošanu.

Wuertz-Kozak un viņas komanda izstrādās 3D ādas modeļus, kurus var izmantot, lai modelētu un novērtētu fibrotiskas slimības rašanos, progresēšanu un ārstēšanu, izmantojot vismodernāko tehnoloģiju, ko sauc par elektrovērpšanu. Šis process ietver augsta sprieguma pielietošanu polimēra šķīdumam, radot niecīgas nanomēroga šķiedras. Uz iezemētas kolektora plāksnes uzkrātais materiāls atgādina dabiskās kolagēna šķiedras.

"Mainojot šo procesu un izvēlētos polimērus, jūs varat izveidot nanošķiedru konstrukcijas, kas simulē dažādus audu veidus," viņa teica. "Mēs to sākām, lai iegūtu rentablāku un kontrolējamu augstas caurlaidības ādas testēšanas sistēmu, ko var izmantot kā alternatīvu izmēģinājumiem ar dzīvniekiem. Mūsu ādas modelim mēs apvienojam klasisko elektrovērpšanu ar kriogēno elektrovērpšanu, lai izveidotu divslāņu audu konstrukcijas, kas imitē epidermas blīvo struktūru un pūkaino dermas struktūru."

Kopējam projektam ir vairāki aspekti. Pirmais ietver fibrotiskas ādas modeļa izstrādi, izmantojot šo divslāņu tehniku. Lai izraisītu kolagēna pārprodukciju, ādas šūnām, kas iesētas šajos nesējos, ir nepieciešami papildu stimuli, piemēram, ārstēšana ar augšanas faktoru TGF-beta un seruma iedarbība no sklerodermijas pacientiem, viņa paskaidroja.

Projekta otrajā daļā kļūst skaidra Würtz-Kozak farmaceita apmācība. Pirms ienākšanas RIT viņa ir izmācījusies farmakoloģijā, un viņai ir liela pieredze ortopēdiskajos pētījumos un biomehānikā. Šī pieredze ir būtiska, jo tā pārbauda, ​​vai kolagēna pārprodukciju šajā modelī - un galu galā pacientiem - var mainīt vai apturēt, izmantojot farmakoloģiskās pieejas.

"Agrīnie rezultāti izskatās ļoti daudzsološi," sacīja Wuertz-Kozak, kurš vairāk nekā piecus gadus ir pētījis jonu kanālus veselības un slimību jomā.

Starpdisciplinārais projekts ilgst trīs gadus. Sākotnējo darbu veica Andrea De Pieri, kurš 2020. gadā pievienojās Vuerca-Kozaka audu reģenerācijas un mehānobioloģijas laboratorijai kā pēcdoktorantūras pētniece. Sākotnēji viņš nāk no Itālijas un ieguva doktora grādu. Īrijā. Nesen komandai pievienojās Patrīcija Alvaro Llopisa no Spānijas.

Wuertz-Kozak pati ir starptautiska zinātniece. Sākotnēji no Vācijas viņa strādāja Vērmontā un Šveicē, pirms 2019. gadā pievienojās RIT Keitas Glīsones inženierzinātņu koledžai. Viņas zināšanas ir par šūnu mehānismu un iekaisuma pamatā esošo patoloģiju izpratni, lai iegūtu jaunas ārstēšanas iespējas, kā arī audu reģenerāciju un sāpju mazināšanu. Kopš pievienošanās RIT viņa ir piesaistījusi gandrīz 2 miljonus ASV dolāru organizatoriskā finansējuma un ir iesaistīta daudzās valsts un starptautiskās pētniecības sadarbībā.

"Mūsu pētījumi nodrošinās pamatu labākai izpratnei par molekulārajiem mehānismiem, kas ir sklerodermijas attīstības un progresēšanas pamatā," sacīja Wuertz-Kozak. "Tas varētu būt veids, kā uzlabot to cilvēku aprūpi un dzīves kvalitāti, kurus skārušas sklerodermijas izraisītas ādas izmaiņas."

Avots:

Ročesteras Tehnoloģiju institūts

.