MIT mühendisleri, Cancer Research UK Manchester Enstitüsü'ndeki bilim insanları ile işbirliği içinde, sağlıklı veya kanserli pankreas hücrelerini kullanarak pankreasın küçük kopyalarını büyütmek için yeni bir yol geliştirdiler. Yeni modelleri, araştırmacıların şu anda tedavi edilmesi en zor kanser türlerinden biri olan pankreas kanseri için potansiyel ilaçları geliştirmesine ve test etmesine yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, pankreası çevreleyen hücre dışı ortamı taklit eden özel bir jel kullanarak, pankreas tümörleri ve çevreleri arasındaki önemli etkileşimleri incelemelerine izin vererek pankreas "organoidlerini" büyütebildiler. Şu anda doku büyütmek için kullanılan bazı jellerin aksine, yeni MIT jeli tamamen sentetik, montajı kolay ve her seferinde tutarlı bir bileşimle üretilebiliyor.

Mühendislik Fakültesi İnovasyon Öğretimi Profesörü, biyolojik mühendislik ve makine mühendisliği profesörü Linda Griffith, “Tekrarlanabilirlik konusu önemli bir sorun. Araştırma topluluğu, bu tür organoidlerden daha metodik kültürler yapmanın ve özellikle mikro çevreyi kontrol etmenin yollarını arıyor.” dedi.

Araştırmacılar ayrıca, yeni jellerinin bağırsak ve endometriyal doku dahil olmak üzere diğer doku türlerini büyütmek için kullanılabileceğini de gösterdiler.

Cancer Research UK Manchester Enstitüsü'nde grup lideri olan Griffith ve Claus Jorgensen, konuyla ilgili Nature Materials'da yer alan makalenin kıdemli yazarları. Baş yazarı, Cancer Research UK Manchester Enstitüsü'nde eski bir yüksek lisans öğrencisi olan Christopher Below.

Mikro Çevreyi Taklit Etmek

Geleneksel olarak laboratuvarlar, bir laboratuvar kabında organoidleri büyütmek için ticari olarak temin edilebilen dokudan türetilmiş jel kullanıyorlar. Bununla birlikte, en yaygın olarak kullanılan ticari jel, farelerde büyütülmüş bir tümörden türetilen proteinlerin, proteoglikanların ve büyüme faktörlerinin karmaşık bir karışımı olduğundan, partiden partiye değişkenlik gösteriyor ve Griffith, istenmeyen bileşenlere sahip olduğunu söylüyor. Ayrıca her zaman birden fazla hücre türünün büyümesine izin vermiyor. Yaklaşık 10 yıl önce, Griffith'in laboratuvarı, diğer destekleyici hücrelerle birlikte çoğu organı kaplayan tabakaları oluşturan epitel hücrelerini büyütmek için kullanılabilecek sentetik bir jel tasarlamaya başladı.

Geliştirdikleri jel, canlı hücrelerle etkileşime girmediği için tıbbi uygulamalarda sıklıkla kullanılan bir polimer olan polietilen glikol (PEG) bazlı. Araştırmacılar, vücuttaki organları çevreleyen hücre dışı matrisin biyokimyasal ve biyofiziksel özelliklerini inceleyerek, hücrelerin içinde büyümesine yardımcı olmak için PEG jeline dahil edebilecekleri özellikleri tanımlayabildiler.

Anahtar özelliklerden biri, integrin adı verilen hücre yüzeyi proteinleri ile etkileşime giren peptit ligandları adı verilen moleküllerin varlığı. Ligandlar ve integrinler arasındaki yapışkan bağlanma, hücrelerin jele yapışmasını ve organoidleri oluşturmasını sağlıyor. Araştırmacılar, jellerine fibronektin ve kolajenden türetilen küçük sentetik peptitlerin dahil edilmesinin, bağırsak dokusu da dahil olmak üzere çeşitli epitel dokularını büyütmelerine izin verdiğini buldu. İmmün hücrelerle birlikte stromal hücreler adı verilen destekleyici hücrelerin de bu ortamda gelişebileceğini gösterdiler.

Yeni çalışmada, Griffith ve Jorgensen, jelin normal pankreas organoidlerinin ve pankreas tümörlerinin büyümesini desteklemek için kullanılıp kullanılamayacağını görmek istedi. Geleneksel olarak, pankreas dokusunu hem kanserli hücreleri hem de destekleyici ortamı kopyalayacak şekilde büyütmek zordu, çünkü pankreas tümör hücreleri bir kez vücuttan çıkarıldığında, ayırt edici kanserli özelliklerini kaybediyorlar.

Griffith'in laboratuvarı, yeni jeli üretmek için bir protokol geliştirdi ve ardından onu test etmek için Jorgensen'in pankreas kanseri biyolojisini inceleyen laboratuvarıyla birlikte çalıştı. Jorgensen ve öğrencileri, jeli üretebildi ve farelerden elde edilen sağlıklı veya kanserli pankreas hücrelerini kullanarak pankreas organoidlerini büyütmek için kullandı.

Kaynak: sciencedaily.com