Istraživači iz Francis Crick Institute i kompanije AlveoliX napravili su prvi „plućni‑čip“ koji diše i sadrži ćelije jedne osobe, koristeći iPSC i donor‑makrofage. Model je omogućio praćenje ranih stadijuma tuberkuloze — uključujući formiranje nekrotičnih jezgara pet dana pre kolapsa plućne barijere. Ovaj pristup otvara vrata personalizovanoj medicini i smanjenju testiranja na životinjama.
Prvi dišući „plućni-čip“ napravljen isključivo od ćelija jedne osobe otvara put ka personalizovanoj medicini
Istraživači iz londonskog Francis Crick Institute i švajcarske kompanije AlveoliX predstavili su prve funkcionalne „plućne-čipove“ koji dišu i sadrže ćelije potekle od jedne jedine osobe. Rad je objavljen 1. januara u časopisu Science Advances.
Šta su uradili istraživači?
Tim je koristio indukovane pluripotentne matične ćelije (iPSC) iz jednog donora da bi stvorio genetski identičan, minijaturni model plućnog tkiva. U čip su potom ubacili makrofage usklađene sa istim donorom i uneli bakteriju koja izaziva tuberkulozu (TB), čime su mogli da posmatraju rane faze infekcije u konzistentnom genetskom okruženju.
Kako čip „diše“?
AlveoliX sistem primenjuje ritmičko trodimenzionalno istezanje koje oponaša širenje pluća pri disanju. Ovaj mehanički stres je ključan za razvoj sitnih struktura na ćelijama, kao što su mikrovili, neophodni za pravilnu funkciju alveola i realističnu reakciju na infekciju.
„S obzirom na rastuću potrebu za tehnologijama koje zaobilaze upotrebu životinja, pristupi organ‑na‑čipu postaju sve važniji za rekreiranje ljudskih sistema, izbegavajući razlike u anatomiji pluća, sastavu imunih ćelija i razvoju bolesti između životinja i ljudi,“ rekao je Max Gutierrez, vođa grupe u laboratoriji Host‑Pathogen Interactions in Tuberculosis u Crick institutu.
Šta su otkrili u vezi s tuberkulozom?
U realnom vremenu su zabeležili formiranje „nekrotičnih jezgara“ — nakupina mrtvih imunih ćelija — koje su se pojavile pet dana pre nego što je celokupna barijera pluća kolabirala. Zabeleženo praćenje ranih, teško uočljivih faza infekcije pomaže razumevanju kako TB „tihi“ napad postepeno prerasta u očiglednu bolest.
Zašto je ovo važno?
Model koji koristi ćelije jedne osobe omogućava preciznije proučavanje individualnih imunoloških odgovora i testiranje terapija („personalizovana medicina“). Takođe smanjuje zavisnost od testiranja na životinjama, čiji se respiratorni sistem i odgovor na TB razlikuju od ljudskih.
Iako je studija fokusirana na tuberkulozu, autori navode da platforma može da se primeni i na druge bolesti koje pogađaju pluća — poput gripa, COVID‑19 i raka pluća — za proučavanje mehanizama bolesti i testiranje novih lekova.
Zaključak: Prvi dišući plućni-čip sastavljen od ćelija jedne osobe predstavlja značajan korak ka modelima koji verodostojno simuliraju ljudsku plućnu biologiju i otvara nove mogućnosti za personalizovanu dijagnostiku i terapiju respiratornih bolesti.
Izvor: Science Advances; Francis Crick Institute; AlveoliX.
Pomozite nam da budemo bolji.
