Harvard sviluppo nella biostampa di modelli renali

LA RICERCA DI BIOPRINTING DI HARVARD 3D IMITA LA FUNZIONE RENALE COME MAI PRIMA D’ORA

Gli scienziati che lavorano con la vincita del premio Lewis Lab presso l’Università di Harvard hanno fatto un avanzamento significativo nello sviluppo del 3D bioprinted modelli renali. Basandosi sul lavoro fondamentale pubblicato nel 2016, un nuovo documento negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) discute l’assorbimento delle sostanze nei modelli 3D bioprotetti del tubulo promissionale del rene.

Responsabile del laboratorio La professoressa Jennifer Lewis , che è anche membro del corpo docente dell’Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering , commenta : “Il nostro nuovo modello di rene 3D è un entusiasmante progresso in quanto ricapitola più pienamente i segmenti dei tubuli prossimali che si trovano nel tessuto renale nativo.”

“OLTRE ALLE SUE APPLICAZIONI IMMEDIATE PER LO SCREENING DEI FARMACI E LA MODELLAZIONE DELLE MALATTIE, STIAMO ANCHE VALUTANDO SE QUESTI DISPOSITIVI VIVENTI POSSANO ESSERE UTILIZZATI PER AUMENTARE LA DIALISI RENALE.”

Bioprinting 3D per uno screening dei farmaci migliore

I tubuli prossimali sono i segmenti microscopici di un rene responsabile della regolazione del pH del filtrato. Parte del nefrone del rene, le pareti cellulari dei tubuli prossimali possono riassorbire i preziosi nutrienti dal filtrato nel rene e anche riorientare i rifiuti per la secrezione. Stampando in 3D queste minuscole strutture, l’obiettivo del Lewis Lab è quello di ricreare il comportamento del tessuto renale per ulteriori studi al di fuori del corpo. Alla fine, ciò potrebbe portare alla visione del cielo blu degli organi bioingegnerizzati per il trapianto. Ancora più pressante, è il potenziale impatto di questi modelli sullo sviluppo farmaceutico.

La perfusione indipendente di un tubulo prossimale bioprintettato in 3D e un canale vascolare che corrono in parallelo. Clip tramite Wyss Institute presso l’Università di Harvard

Annie Moisan, coautrice di studi e Principal Scientist presso il partner del laboratorio Roche Innovation Center Basel , spiega: “Il nostro sistema potrebbe consentire lo screening di librerie di farmaci mirate per la tossicità renale e quindi contribuire a ridurre gli esperimenti sugli animali.”

“Sono entusiasta degli sforzi continui da parte di noi e di altri per aumentare la rilevanza fisiologica di tali modelli, ad esempio incorporando cellule specifiche del paziente e malate, dal momento che l’efficacia e la sicurezza personalizzate sono gli obiettivi finali della previsione delle risposte cliniche ai farmaci”.

Simulare l’attività del diabete

In precedenza, Lewis Lab era riuscito a bioprintare in 3D un tubulo prossimale singolarmente perfusibile. Lo sviluppo chiave in questo nuovo articolo è l’aggiunta di un vaso sanguigno perfusibile che corre lungo il tubulo.

“Facendo circolare un farmaco attraverso il tubulo che inibisce specificamente un importante trasportatore di glucosio nelle cellule epiteliali dei tubuli prossimali, abbiamo impedito che tali cambiamenti dannosi accadessero alle cellule endoteliali nei vasi adiacenti.”

Inoltre, come discusso nel corpo dello studio, “Sebbene questi esperimenti si concentrassero sulla genotossicità acuta, riteniamo che studi longitudinali condotti in condizioni che mimano l’iperglicemia cronica possano fornire preziose informazioni sui trattamenti delle malattie vascolari diabetiche”.

” Riassorbimento renale in modelli tubulari prossimali prossimali vascolarizzati ” è pubblicato in accesso aperto su giornale PNAS . È co-autore di Neil YC Lin , Kimberly A. Homan , Sanlin S. Robinson , David B. Kolesky , Nathan Duarte , Annie Moisan e Jennifer A. Lewis.

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