В Школе биомедицины Дальневосточного федерального университета (ШБМ ДВФУ) разработали имплантируемые гидрогели на основе пектинов. Они помогут восстановить нервную ткань головного мозга, поражённого злокачественной опухолью, а также при травмах и нейродегенеративных болезнях, когда наблюдается гибель или потеря функциональной активности клеток и их окружения. Статья об этом опубликована в International Review of Neurobiology.
Как поясняет пресс-служба ДВФУ, гидрогели на основе растительных полисахаридов (пектинов) могут играть роль искусственного внеклеточного матрикса — особой сети молекул, заполняющей пространство между клетками. Он состоит из двух главных компонентов: белкового и углеводного. Матрикс нервной системы отличается от матрикса многих тканей тем, что он в большей степени углеводный, напоминает по физико-химическим свойствам мармелад или «птичье молоко». Этим он существенно отличается от более упругого и жесткого матрикса с преобладанием белкового компонента, который свойственен для соединительных тканей.
«Некоторые варианты наших внеклеточных матриксов-гидрогелей способны подавлять размножение клеток глиомы, злокачественной опухоли головного мозга, а их химические модификации можно использовать, чтобы сохранять потенциал нормальных нервных стволовых клеток, «консервировать» их в недифференцированном состоянии, сохраняя их жизнеспособность и потенциал на будущее. Это интересно для развития клеточных биотехнологий регенеративной медицины, — рассказывает Вадим Кумейко, руководитель исследовательской группы, заместитель директора по развитию ШБМ ДВФУ.
Учёные рассчитывают использовать искусственный матрикс сразу для нескольких целей. Во-первых, он сдержит рост и распространение опухолевых клеток, заполняя поражённое пространство. Во-вторых, его можно будет использовать в качестве средства доставки высокотоксичных лекарств. Такие лекарства будут высвобождаться из него постепенно, нанося меньший вред организму в целом, и убивая оставшиеся опухолевые клетки. Помимо этого, посредством инъекции можно будет имплантировать в прооперированную область более жесткий матрикс, включающий большую долю белков.
«Безусловно, биоинженерные решения, связанные с применением внеклеточных матриксов из пектинов, нуждаются в тщательной проверке. Однако мы рассчитываем, что в перспективе наши гидрогели можно будет имплантировать в область резекции опухоли мозга, чтобы убивать оставшиеся после операции опухолевые клетки, одновременно сохраняя потенциал здоровых клеток для дальнейшего восстановления» — заключает Вадим Кумейко.
Фото предоставлено Пресс-службой ДВФУ press@dvfu.ru
