Когда учёные пытаются разобраться в заболеваниях и протестировать методы лечения, они, как правило, выращивают модели клеток на плоской пластиковой поверхности (например, в чашке Петри). Но применение выращенных на двумерной поверхности клеток имеет ограничения, потому что реальная мышечная ткань трёхмерна. В попытках преодолеть эти ограничения американские исследователи разработали объёмное устройство для выращивая клеток на шёлковых волокнах, обёрнутых вокруг акрилового каркаса. Команда использовала шёлк как обычных шелкопрядов, так и трансгенных, которым были добавлены гены пауков.
Шёлк обычного шелкопряда и раньше использовался для выращивания трёхмерных моделей клеточных структур, но шёлк трансгенного насекомого впервые применили для моделирования скелетных мышц. Биологи опубликовали результаты работы в издании ACS Biomaterials Science & Engineering.
Согласно исследованию, клетки, выращенные на шёлке шелкопряда, более точно имитируют скелетную мышцу человека, чем клетки, выращенные на пластиковой поверхности. Клетки на шёлке показали повышенную механическую упругость и повышенную экспрессию генов, необходимых для сокращения мышц. Шёлк также способствовал правильному выравниванию мышечных волокон, что необходимо для моделирования прочных мышц.
Скелетные мышцы отвечают за перемещение скелета, стабилизацию суставов и защиту внутренних органов. Ухудшение работы этих мышц может развиваться быстро и по множеству причин. Например, после всего лишь двух недель без движения человек может потерять почти четверть четырёхглавой мышцы бедра. Понимание того, как мышцы могут так быстро атрофироваться, должно начинаться с изучения процессов на клеточном уровне.
— Главная цель моих исследований — создание лучших моделей in vitro. Исследователи выращивают клетки на 2D-платформах, которые не являются сверхреалистичными, но дают нам много информации. Основываясь на этих результатах, исследователи обычно переходят на животную модель, а затем приступают к клиническим испытаниям, где подавляющее большинство из них терпят неудачу. Я пытаюсь добавить к этому шаг, разрабатывая более реалистичные модели нормальных и больных тканей in vitro,
Подготовка материала: Мария Толмачёва
Ссылка на источник
Journal information