Тромбы на чипе: новая модель может улучшить лечение тромбовоспаления

Новости сегодня - Тромбы на чипе: новая модель может улучшить лечение тромбовоспаления

Образование тромбов связано с опасными для жизни состояниями, такими как сепсис, серповидноклеточная анемия, сердечный приступ и инсульт.

Однако новое исследование Университета Эмори может произвести революцию в том, как врачи понимают и лечат эти вредные сгустки крови, или тромбы, побочный продукт состояния, называемого тромбовоспалением. В исследовании, опубликованном в Nature, исследователи обнаружили потенциальную возможность предоставления пациентам с тромбами лекарств, спасающих жизни, в нужное время, в нужной дозе, в новых комбинациях на основе новой модели.

Чтобы получить эти знания, исследователи разработали модель тромбовоспаления на чипе, которая может поддерживать тромбы в течение нескольких месяцев более точным, похожим на человеческий образом, используя 3D-микрососуды на чипе. Эта новая модель позволяет тромбам существовать в человеческой крови и венах в течение месяцев и рассасываться так же, как они это делают естественным образом у настоящего пациента.

Затем исследователи могут отслеживать тромб и измерять эффективность различных вариантов лечения. Эта модель отличается от существующих моделей, которые могут поддерживать тромбы только в течение коротких периодов. Кроме того, эта новая модель включает в себя реальные клетки, необходимые для разрешения тромба, тогда как другие лабораторные модели этого не делают.

Уилбур Лэм, один из авторов исследования, профессор Университета Эмори и врач Детской больницы Атланты, объясняет, что мало что известно о том, как в реальной жизни рассасываются тромбы после инсульта или сердечного приступа , но воспроизведение этого процесса на чипе может раскрыть важную информацию при применении или разработке новых методов лечения.

«Поскольку мы создали эту систему, в которой мы наблюдаем за тромбом на чипе в течение длительных периодов времени, например, от нескольких дней до нескольких недель, мы можем отобразить весь процесс его разрешения, и этого никогда не делали раньше», — говорит Лэм, доктор медицины, доктор философии. «Это важно, поскольку модели на животных сложны. Хотя крайне сложно пристально наблюдать за тромбом в определенной части мыши в течение нескольких недель, теперь мы можем делать это на чипе и можем внимательно следить за ним».

Юнчжи Цю, автор-корреспондент исследования, также подчеркнул важность реалистичной точности модели. «Наша практическая мера настолько уникальна, потому что тромбы трудно изучать в клинических условиях из-за низкого пространственного разрешения существующих инструментов, поэтому сложнее четко увидеть, как эти сгустки рассасываются», — говорит Цю, доктор философии и доцент кафедры педиатрии Медицинской школы Университета Эмори.

Для этого исследования Цю также разработал гидрогель для этой модели, используя человеческую кровь в вене человека, что сделало ее единственной моделью, интегрирующей трехмерные микрососуды, которые можно нагружать и контролировать в физиологически значимых условиях.

Планирование будущего лечения свертывания крови

Помимо инсульта или остановки сердца , следует отметить, что гипертония, диабет, тяжелые травмы, ожоги и другие инфекции также являются факторами развития тромбовоспаления, подвергая риску большую часть страны.

Поскольку эта модель открывает дверь к пониманию того, как естественным образом рассасываются тромбы , исследователи теперь могут дополнительно изучить сроки, дозировку и воздействие существующих медицинских вмешательств, а также возможные новые комбинации. Одним из таких открытий в этом исследовании является жизненно важная роль нейтрофилов, которые как рассасывают тромбы, так и создают воспаление — палка о двух концах, по словам Лэма.

Кроме того, это исследование показывает, что лечение, используемое после инсульта, tPA или тканевой активатор плазминогена, также напрямую восстанавливает любую сосудистую сеть, что ранее было неизвестно.

Исследование также предполагает, что объединение существующих медикаментов может защитить эндотелиальную функцию или открытие и закрытие артерий у пациентов с серповидноклеточной анемией. Наконец, это исследование отмечает, что те, кто переносит трансплантацию костного мозга, могут получить пользу от определенных комбинаций лекарств для защиты от веноокклюзионной болезни, состояния, возникающего в результате высоких доз химиотерапии, которая может вызвать повреждение печени, блокируя мелкие вены в печени.

«Одним из важнейших преимуществ возможности создания тромбов при воспалительных состояниях является то, что теперь мы можем отслеживать это явление с течением времени и разрабатывать гипотезы о том, какие препараты будут наиболее полезны, в каком контексте и, что важно, когда», — говорит Лэм, делая это исследование краеугольным камнем будущих исследований и клинических испытаний в стремлении спасти жизни.

Новости партнеров: