Mokslininkai pirmauja kepenų audinių standumo matavimo be žalos metodu

Mokslininkai pirmauja kepenų audinių standumo matavimo be žalos metodu

Pietų Korėjos mokslininkai sukūrė organoidinės ligos modelį ir neardomosios standumo analizės technologiją, kad įvertintų naujų vaistų nuo suriebėjusių kepenų ligų veiksmingumą.

Dr. Hyunwoo Kimas ir dr. Myungae Bae iš Korėjos Cheminės technologijos tyrimų instituto (KRICT) vadovavo tyrimų grupei, kuri sukūrė nanozondu pagrįstą kiekybinio standumo matavimo techniką, kad sumažintų dirbtinio organoidinio modelio skaičių ir sumažintų audinių pažeidimą.

Nealkoholinė suriebėjusių kepenų liga pasireiškia tada, kai dėl persivalgymo ar fizinio krūvio stokos kepenų ląstelėse susikaupia riebalų perteklius, todėl kepenys tampa minkštesnės. Laikui bėgant ši būklė gali sukelti fibrozę, cirozę ir galiausiai gyvybei pavojingas ligas, tokias kaip kepenų vėžys. Todėl, kuriant vaistus nuo kepenų ligų, labai svarbu nustatyti veiksmingus gydymo būdus ankstyvosiose suriebėjusios kepenų ligos stadijose.

Vaistų, skirtų kepenų ligai gydyti, kūrimas apima pakartotinį vaistų kandidatų tyrimą prieš ligą sukeliančius organoidus ir jų atsakų analizę. Visų pirma, fizinis kepenų audinių standumas yra naudingas gamintojas, rodantis NAFLD pažangą. Tačiau nuolatiniai ir in situ jų standumo matavimai yra sudėtingi, nes dabartiniai matavimo metodai daugiausia priklauso nuo viso organoidinio ploto iki sunaikinimo.

Mokslininkų grupė sukūrė metodą, leidžiantį neardomąjį ir in situ išmatuoti kepenų organoidus, modeliuotus su riebaline kepenų liga, išlaikant juos gyvus. Pritaikius tam tikras nano-niutono jėgas zondo ir organoidų sąsajai, naudojant nanozondus, komanda sugebėjo kiekybiškai išmatuoti lokalizuotą standumą nepažeisdama organoido.

Siekdami parodyti nanozondu pagrįsto vietinio standumo matavimo metodo pagrįstumą, jie nudažo dirbtinį organoidą dažais, kad nustatytų daug riebalų turinčius / prastus regionus, kuriuose stebimas stiprus / silpnas fluorescencijos intensyvumas.

Standumui matuoti „nanozondas“ buvo lėtai įterpiamas į organoidinį audinį, naudojant nanometro dydžio antgalį, pritvirtintą prie mažos konsolės.

Nano zondo lenkimo laipsnis suspaudžiant organoidą buvo tiksliai išmatuotas lazerio atspindžiu ant zondo paviršiaus. Koreliuojant lenkimo laipsnį su standumu, buvo gauta kiekybinė standumo vertė, kaip parametruota Youngo modulyje.

Skirtingai nuo tradicinių metodų, kuriems reikėjo cheminės fiksacijos, kuri nužudė organoidą, nauja nanozondo technika leidžia atlikti „gyvus“ matavimus, išlaikant organoido gyvybingumą auginimo terpėje. Taikant negilų maždaug 5 mikronų įdubimą, metodas visiškai nepažeidžia kepenų audinio.

Pritaikius naujai sukurtą „nanozondo standumo matavimo technologiją“ nealkoholiniams riebalinių kepenų organoidiniams modeliams, paaiškėjo, kad riebaluose susikaupusių regionų standumas buvo maždaug 35% minkštesnis, palyginti su silpnos fluorescencijos sritimis. Tai patvirtina galimybę tiksliai taikyti konkrečius regionus.

Naudojant lipidų kaupimosi fluorescencinį vaizdą matavimo vietoms nustatyti, bendras matavimo laikas sumažėjo daugiau nei perpus, palyginti su atsitiktinių mėginių ėmimo metodais. Be to, po matavimo kepenų ląstelių gyvybingumas išliko daugiau nei 97%, o tai rodo minimalų audinių pažeidimą.

Ateityje tyrėjų komanda siekia sukurti nuolatinę vaistų vertinimo sistemą, kuri leistų nedestruktyviai stebėti ligos progresavimą viename organoide per kelis etapus.

Tyrimo grupė paaiškino: „Ši technologija leidžia patogiai analizuoti ligos modelio pokyčius kuriant riebalinių kepenų vaistus. Pridūrė Kricto prezidentas Lee Young-Kookas. Tikimės, kad ši technologija bus pritaikyta ne tik kepenų ligų vystymuisi, bet ir kitoms ligų gydymo pažangoms.“

Šaltiniai: