Химики из Университета Радбуда обнаружили уникальный материал в 2013 году. Из синтетического полимера под названием полиизоцианопептид (PIC) они сделали гель, который ведет себя подобно матрице, окружающей клетки в вашем теле. Материал обладает особым свойством, которого нет у других материалов: он гел при нагревании и возвращается в жидкий раствор при охлаждении. Благодаря этому особому сочетанию свойств существует огромное количество потенциальных клинических применений геля.

В серии недавних публикаций исследователи из Университета Радбуда и медицинского центра Университета Радбуда демонстрируют, что гель PIC чрезвычайно подходит в качестве платформы для культивирования клеток вне организма (in vitro). Изменяя свойства геля, они могут регулировать рост и развитие клеток. Таким образом, можно контролировать рост органоидов—крошечных органов, которые производятся из клеток человека в пробирке—через гель. С помощью геля они также способны направлять рост и развитие стволовых клеток и какие вещества они выделяют.

Органы стандартной модели

"Ученые обычно используют экстракт опухоли мыши в качестве питательной среды для органоидов", - говорит Пол Кувер, молекулярный химик из Университета Радбуда. "Однако из-за нестабильного состава этого экстракта результаты сильно варьируются."

"Преимущество геля PIC заключается в том, что каждый раз среда роста имеет точно такой же состав, а это означает, что органоиды больше подходят для использования в качестве стандартных модельных органов для медицинских исследований, например, в области рака." В последующей публикации исследователи продемонстрировали, что гель PIC можно использовать для контроля клеточного развития, которое мы можем использовать для роста тканей.

Стволовые клетки не нужны организму

В терапии стволовыми клетками стволовые клетки пациента или донора вводятся в организм для замены отсутствующих или дефектных клеток в крови, тканях или органах. После трансплантации стволовые клетки обычно погибают. Кувер: "хотя стволовые клетки обычно не выживают очень долго, терапия стволовыми клетками тем не менее успешна. Одна теория предполагает, что важным фактором являются не сами стволовые клетки, а то, что они выделяют в организме."

"В одной из наших публикаций мы показали, что гель PIC может быть настроен на контроль того, какие вещества выделяют стволовые клетки. Эти биологически активные соединения затем могут быть использованы для лечения заболеваний, а это означает, что больше нет необходимости вводить стволовые клетки в организм."

Полученные результаты подчеркивают универсальность геля PIC. "Мы стремимся к дальнейшей разработке материалов, которые в конечном итоге могут быть применены в клинических условиях." Одновременно химики из группы Кувера продолжают исследования других возможных применений геля.

ИСТОЧНИК