Микрочипы с тканями мозга и легких помогут изучить вирусное нейровоспаление

Новые методы лечения неврологических симптомов, связанных с респираторными заболеваниями. разрабатывают исследователи из Университета Рочестера.

В проекте будут задействованы микрофизиологические системы (МФС) — тканевые чипы, поддерживающие трёхмерные сети человеческих клеток. Они включают в себя модели тканей лёгких и мозга человека. Тканевые чипы помогут смоделировать инфекцию и подобрать лечение in vitro.

Главный исследователь Бенджамин Миллер, декан факультета дерматологии Рочестерского университета, говорит, что эти чипы помогут ускорить процесс открытия лекарств. Они позволят сосредоточиться на сложных системах, связанных с человеком.

Цель проекта — создание инструментов для разработки лекарств, сертифицированных FDA. Эти лекарства будут направлены на изучение барьерных функций организма в борьбе с болезнями.

Соинвестор Джеймс Макграт и профессор биомедицинской инженерии Уильям Р. Кенан мл., который также является директором TraCe-bMPS, используют микрофизиологические системы для изучения того, как воспалительные факторы могут проникать в мозг через кровоток и вызывать повреждения.

В рамках нового проекта Макграт соединит два модульных чипа собственного производства, которые имитируют работу различных органов.

Макграт рад работать с междисциплинарной командой из Рочестера и BARDA над новым проектом. Они соединят чип «мозг» со вторым чипом, который моделирует повреждающие факторы — инфицированное лёгкое.

Проект поможет изучить взаимосвязь между лёгкими и мозгом и выяснить, как обычные вирусы, такие как грипп, могут вызывать хронические симптомы, похожие на Long COVID: туман в мозгу, усталость и постоянную боль.

Харрис Гелбард, директор Центра открытия нейротерапевтических препаратов при Медицинском центре Университета Рочестера, говорит, что респираторный тракт защищает организм от инфекционных угроз, связанных с зоонозами.

Последние несколько лет учёные изучают эти механизмы в надежде применить результаты исследования для лечения неврологических заболеваний, особенно у пожилых людей.

Благодаря команде специалистов, разрабатывающих лаборатории-на-чипе, появилась возможность ускорить исследования на новом чипе «лёгкие-мозг».

Дэвид Дин, профессор, изучал процессы заболевания, вызывающие острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС). Он надеялся разработать новые методы лечения этого заболевания.

Дин говорит, что для изучения заболевания использовались культивированные клетки из лёгких. Но эти клетки выращиваются и изучаются сами по себе, а в лёгких сосуществуют и взаимодействуют более 40 различных типов клеток. Поэтому это слишком упрощённая модель.

Также использовались животные модели для проверки гипотез и разрабатываемых лекарств. Однако такие модели трудно контролировать и осмысливать, потому что в них происходит много разных процессов. Из-за этого реакцию организма сложно приписать какому-то одному пути воздействия.

Дин сказал, что новый метод — это надёжный способ для исследователей имитировать сложные взаимодействия между основными типами клеток в лёгком контролируемым образом.

Источник

16.10.2024