Connect with us

Hi, what are you looking for?

Красота и здоровье

Клетки почек, полученные из перепрограммированных стволовых клеток, позволяют ученым найти точный способ выявления токсичных соединений

Клетки почек, полученные из перепрограммированных стволовых клеток, позволяют ученым найти точный способ выявления токсичных соединений

Платформа, которая может помочь фармацевтическим, химическим и пищевым компаниям проводить поиск безопасных соединений для почек, была создана учеными A * STAR, которые создали самый быстрый и эффективный протокол для превращения стволовых клеток в клетки проксимальных канальцев почек (PTC).

Даниэле Зинк из Института биоинженерии и нанотехнологий A * STAR (IBN) и его коллеги в течение последних нескольких лет стремились превратить человеческие стволовые клетки в ПТК. Эти клетки происходят из функциональной единицы почек, известной как нефрон, и они особенно уязвимы для токсичности из-за их роли в транспорте, метаболизме и удалении соединений.

Повреждение PTC может привести к серьезным проблемам со здоровьем, таким как острое повреждение почек или хроническое заболевание почек. Поэтому система, которая может предсказать токсичность почек в лаборатории до того, как экспериментальные лекарства, косметика или химические вещества когда-либо достигнут пациентов, является ценным инструментом исследования.

«Эта новая платформа для скрининга снизит затраты для промышленности и поможет разработать более безопасные соединения,» говорит Зинк.

В сотрудничестве с исполнительным директором IBN Джеки Й. Инь, команда Зинка впервые успешно создала ПТК с эмбриональными стволовыми клетками. Параллельно команда Зинка разработала первую платформу для прогнозирующего скрининга почек in vitro. Объединение технологий привело к созданию первой платформы для скрининга на почечную токсичность на основе стволовых клеток. Но процесс дифференциации был неэффективным. Итак, исследователи обратились к индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам (ИПСК), образованным путем перепрограммирования взрослых клеток в эмбрионоподобное состояние, и разработали одноэтапный протокол для превращения этих стволовых клеток в желаемые клетки почек всего за восемь дней. Клетки проксимальных канальцев были чистыми более чем на 90% – достаточно для тестирования на токсичность.

Лаборатория Зинка объединила полученные из ИПСК ПТК с их технологией скрининга и аналитическими методами, разработанными группой Лит-Хсин Лу в Институте биоинформатики A * STAR. Используя эту платформу для скрининга, исследователи изучили 30 соединений – некоторые из них были безопасны, другие токсичны – и обнаружили, что платформа предсказывает токсичность для почек с высокой точностью. Они также изучили клеточные пути повреждения, вызванного лекарствами, и обнаружили, что полученные из ИПСК почечные клетки правильно воспроизводят известные механизмы токсичности.

«Мы разработали первые платформы для скрининга почек без животных и единственную модель на основе ИПСК для точного прогнозирования токсичности почек у людей,» говорит Зинк.

Зинк и ее команда теперь используют тот же подход для создания платформ для персонализированной проверки на наркотики. Между тем, они адаптируют процесс, чтобы сделать его более совместимым для использования в промышленных масштабах. «Мы продолжим работать с лабораторией Инь над разработкой автоматизированных и микрофлюидных платформ,» Цинк говорит.