Revoluční pokrok v oblasti výzkumu: Jak se blížíme k zastavení experimentů na zvířatech
Ve Spojených státech se vědci přiblížili k zásadnímu kroku v zastavení experimentů na zvířatech poté, co vytvořili skutečné lidské mozkové tkáně v laboratoři. Tento důležitý pokrok vyvinula výzkumná skupina vedená inženýrkou biologických systémů Imane Noushadi z University of California, Riverside.
Výzkumný tým vyvinul inovativní systému skafoldingu, který umožňuje, aby se nervové kmenové buňky vyvíjely na funkční zralé neuronové buňky ve trojrozměrném formátu. Tento systém s názvem BIPORES (Integrated Porous Geometric Scaffold System) využívá chemicky modifikovanou formu polyethylenglykolu (PEG), běžného polymeru, přičemž tým jej optimalizoval použitím nanočástic křemíku k vytvoření „lepkavé“ struktury připomínající houbu.
Tato unikátní struktura vytváří podpůrnou matrici s mikroporézními strukturami, což umožňuje růst buněk bez závislosti na biologických nátěrech odvozených ze zvířat, které často snižují spolehlivost experimentů. Noushadi zdůrazňuje: „Tento materiál zajišťuje, že buňky mají všechno, co potřebují k růstu, organizaci a komunikaci mezi sebou ve skupinách připomínajících mozek.“
Díky přesnému tvaru, který napodobuje přirozené prostředí, mohou vědci začít navrhovat modely tkání, které mají podrobnější kontrolu nad chováním buněk během experimentů.
Podle výzkumu publikovaného v časopise Advanced Functional Materials systém BIPORES poskytuje stabilní prostředí pro dlouhodobé studie, což je klíčové pro pochopení neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, nebo pro zotavení po mrtvici. Využitím lidských kmenových buněk, které mohou být odvozeny z pacientovy krve nebo kůže, mohou výzkumníci vytvářet „testovací neurony“ přizpůsobené pro hodnocení specifických léčebných metod.
Inženýr biologických systémů David Okoro zdůrazňuje důležitost této stability, říká: „To je zvlášť důležité, protože zralé mozkové buňky lépe odrážejí funkci skutečné tkáně, když studujeme choroby nebo související trauma.“
Tento úspěch signalizuje snížení závislosti na zvířecích modelech, přičemž nabízí etičtější a vědecky přesnější alternativu. Vědci se již snaží rozšířit tuto technologii, aby zahrnovala i další orgány, jako je játra, a hledají budoucnost postavenou na propojených tkáňových systémech. Noushadi dodává: „Náš propojený systém nám umožní vidět, jak různé tkáně reagují na stejnou léčbu. To je krok směrem k podrobnějšímu pochopení lidské biologie a nemocí.“
