Optymalizacja biologicznych rusztowań w celu regeneracji tkanek
Przeszczep narządów to złoty standard w leczeniu schyłkowej ich niewydolności, ale poważny deficyt dawców wymaga zastosowania alternatywnych metod opartych na inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej. Jednakże allogeniczne przeszczepy kostne mogą nie doprowadzić do ukrwienia i remodelowania, podczas gdy użycie rusztowań, komórek i czynników wzrostu może wiązać się z negatywną reakcją gospodarza i odrzuceniem przeszczepu. W ramach finansowanego ze środków UE projektu DECELL BONE REGEN (Development of an innovative supercritical fluid decellularisation technology to produce advanced biocompatible scaffolds for complex musculoskeletal regeneration) zaproponowano metodę polegającą na stworzeniu rusztowań biologicznych po wcześniejszym usunięciu komórek (decelularyzacji). W tym kontekście badacze testowali działanie różnych czynników odpowiedzialnych za decelularyzację, takich jak detergenty, kwasy i zasady, na wątrobę, pęcherz moczowy i jelito cienkie świni i potwierdzili skuteczność tej metody. Ponadto zbadali wpływ metodologii decelularyzacji na powierzchniową molekularną funkcjonalność rusztowań. W innej części projektu naukowcy prześledzili proces ponownej celularyzacji rusztowań za pomocą różnych komórek ludzkich. Analizowali apoptozę, proliferację, morfologię i stratyfikację warstw komórek przy użyciu metod immunohistochemicznych. Uzyskano również ważne informacji na temat interakcji pomiędzy makrofagami i procesem remodelowania gospodarza, w szczególności na temat reakcji makrofagów na hydrożele macierzy pozakomórkowej. W przypadku płynów w stanie nadkrytycznym nie wyróżnia się odrębnych faz gazowej i ciekłej. Naukowcy zoptymalizowali technologię płynu w stanie nadkrytycznym do celów decelularyzacji. Modyfikacja istniejących urządzeń umożliwiła ukierunkowanie przepływu dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym używanego do usuwania jąder i innych składników komórkowych z tkanki wątroby. Przeprowadzona optymalizacja pozwoliła określić warunki operacyjne dla decelularyzacji i osiągnąć pośredni sukces. Zastosowanie etanolu i dejonizowanej wody w połączeniu z przetwarzaniem w stanie nadkrytycznym doprowadziło do zmniejszenia zawartości DNA o 15%. Procesy decelularyzacji i recelularyzacji mają duży potencjał, jeśli chodzi o tworzenie funkcjonalnych rusztowań biologicznych z sieciami naczyń krwionośnych z całych narządów. To z kolei przekłada się na poprawę wyników klinicznych przy minimalnych skutkach ubocznych.
