Opis projektu
Nowe rozwiązania w zakresie regeneracji tkanek
Wraz ze starzeniem się populacji na całym świecie opracowanie skutecznych rozwiązań w zakresie regeneracji tkanek jest coraz pilniej potrzebne. Medycyna regeneracyjna dała nadzieję na naprawę uszkodzonych tkanek, jednak długoterminowe badania ujawniły szereg problemów związanych z degeneracją i brakiem integracji z otaczającymi tkankami. Problemy te są spowodowane niewystarczającymi interakcjami między komórkami a materiałem, a także utratą potencjału komórek podczas ich hodowli na dwuwymiarowych podłożach. Komórki macierzyste stanowią obiecującą alternatywę, jednak do zachowania integralności konstrukcji inżynierii tkankowej w dłuższej perspektywie czasu niezbędna jest lepsza kontrola interakcji między komórkami a materiałem. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt CELL HYBRIDGE ma na celu sprostanie tym wyzwaniom poprzez wytworzenie metodami inżynieryjnymi konstrukcji, które aktywnie kontrolują uśpienie, proliferację i różnicowanie komórek macierzystych w ramach struktury biomimetycznej inspirowanej niszą mezenchymalnych komórek macierzystych.
Cel
Aging worldwide population demands new solutions to permanently restore damaged tissues, thus reducing healthcare costs. Regenerative medicine offers alternative therapies for tissue repair. Although first clinical trials revealed excellent initial response after implantation of these engineered tissues, long-term follow-ups demonstrated that degeneration and lack of integration with the surrounding tissues occur. Causes are related to insufficient cell-material interactions and loss of cell potency when cultured in two-dimensional substrates, among others.
Stem cells are a promising alternative due to their differentiation potential into multiple lineages. Yet, better control over cell-material interactions is necessary to maintain tissue engineered constructs in time. It is crucial to control stem cell quiescence, proliferation and differentiation in three-dimensional scaffolds while maintaining cells viable in situ. Stem cell activity is controlled by a complex cascade of signals called “niche”, where the extra-cellular matrix (ECM) surrounding the cells play a major role. Designing scaffolds inspired by this cellular niche and its ECM may lead to engineered tissues with instructive properties characterized by enhanced homeostasis, stability and integration with the surrounding milieu.
This research proposal aims at engineering constructs where scaffolds work as stem cell delivery systems actively controlling cell quiescence, proliferation, and differentiation. This challenge will be approached through a biomimetic design inspired by the mesenchymal stem cell niche. Three different scaffolds will be combined to achieve this purpose: (i) a scaffold designed to maintain cell quiescence; (ii) a scaffold designed to promote cell proliferation; and (iii) a scaffold designed to control cell differentiation. To prove the design criteria the evaluation of stem cell quiescence, proliferation, and differentiation will be assessed for musculoskeletal regenerative therapies.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
6200 MD Maastricht
Niderlandy