Home » Разработанные белки направляют стволовые клетки для формирования кровеносных сосудов – UW Medicine

Разработанные белки направляют стволовые клетки для формирования кровеносных сосудов – UW Medicine

Используя разработанные компьютером белки, исследователи теперь показали, что они могут направлять стволовые клетки человека на формирование новых кровеносных сосудов в лаборатории. Эта веха в регенеративной медицине дает новую надежду на восстановление поврежденного сердца, почек и других органов.

Проект возглавили ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета. Их результаты опубликованы 10 июня в журнале Cell.

«Будь то сердечный приступ, диабет или естественный процесс старения, мы все накапливаем повреждения в тканях нашего тела. Одним из способов частичного устранения этих повреждений может быть стимулирование образования новых кровеносных сосудов в тех областях, которые нуждаются в восстановлении здорового кровоснабжения», — сказала Ханнеле Руохола-Бейкер, старший автор исследования. Она является профессором биохимии и заместителем директора Института стволовых клеток и регенеративной медицины Университета Вашингтона.

Факторы роста играют ключевую роль в развитии тканей, заживлении ран и раке. Связываясь с рецепторами снаружи клеток, эти молекулы вызывают изменения внутри. Исследователи на протяжении десятилетий пытались перепрофилировать естественные факторы роста в качестве регенеративных лекарств с некоторым ограниченным успехом, но многие из этих экспериментальных методов лечения потерпели неудачу из-за неточности.

«Мы намеревались создать специальные белки, которые будут чрезвычайно точно взаимодействовать с рецепторами клеточных факторов роста. Когда мы создали эти молекулы в лаборатории и обработали ими стволовые клетки человека, мы увидели, как в зависимости от того, какие белки мы использовали, развивались различные типы сосудистой сети. Это совершенно новый уровень контроля», — объяснила Наташа Эдман, ведущий автор исследования и недавняя выпускница программы подготовки ученых-медиков Университета Вашингтона.

Исследователи использовали компьютеры для создания кольцеобразных белков, каждый из которых нацелен на восемь рецепторов фактора роста фибробластов. Они обнаружили, что, варьируя размер колец и другие свойства белка, они могут контролировать процесс созревания стволовых клеток в лабораторных условиях.

Read more:  На 3D-принтере распечатали доступное жилье для Марса. В нем год будут жить добровольцы

Полученные сосудистые сети были функциональными и зрелыми. Они образовывали трубки, заживали при царапинах и, как и ожидалось, поглощали питательные вещества из окружающей среды. При трансплантации мышам эти крошечные сети кровеносных сосудов человека в течение трех недель образовали связи с системой кровообращения животного.

«Это исследование показывает, что специальные белки с изысканными биологическими функциями могут быть созданы с помощью дизайна. Это поможет ученым понять биологию и, в конечном итоге, предотвратить и вылечить болезни», — сказал старший автор Дэвид Бейкер, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза, профессор биохимии и директор Института дизайна белков Медицинской школы Вашингтонского университета.

«Мы решили сначала сосредоточиться на строительстве кровеносных сосудов, но эта же технология должна работать и для многих других типов тканей. Это открывает новый способ изучения развития тканей и может привести к созданию нового класса лекарств от травм спинного мозга и других состояний, для которых сегодня нет хороших вариантов лечения», — сказал Ашиш Пхал, ведущий автор исследования и доктор философии в области биоинженерии. кандидат в UW.

Это исследование было проведено в Институте дизайна белков и Институте стволовых клеток и регенеративной медицины при Университете штата Вашингтон с участием сотрудников Медицинского факультета Нью-Йоркского университета, Тегеранского университета медицинских наук, Медицинского факультета Йельского университета, Института точной медицины Бротмана Бати. и Центр Аллена по отслеживанию происхождения клеток.

Эта работа была поддержана The Audacious Project, Open Philanthropy, Фондом директоров Nordstrom-Barrier, Фондом прорыва Института белкового дизайна, Институтом Бротмана Бэти, Программой стипендий Института стволовых клеток и регенеративной медицины, Медицинским институтом Говарда Хьюза (GT11817), Американской кардиологической ассоциацией. (19IPLOI34760143), Программа Human Frontier Science (LT000880/2019-L), Фонд Саймонса (SF349247), Ассамблея штата Нью-Йорк, Национальные институты здравоохранения (T90DE021984, R01GM097372, R01GM083867, 1P01GM081619, COF220919, U24 39, П30 ГМ124169, С10ОД018483) , Национальный институт общих медицинских наук (R35GM128777, R35GM150919), Национальный институт старения (R01AG063845, U19AG065156), Национальный институт сердца, легких и крови (U01HL099997, UO1HL099993),

Read more:  Надежда для таких людей, как Эдит, страдающих болезнью Альцгеймера: «Каждые две недели в Лондон за лекарствами» | Здоровый

Министерство обороны (PR203328 W81XWH-21-1-0006), Министерство энергетики и Европейская организация молекулярной биологии (ALTF191-2021).

Автор: Ян Хейдон, Институт дизайна белков.

2024-06-10 23:04:27


1718061309
#Разработанные #белки #направляют #стволовые #клетки #для #формирования #кровеносных #сосудов #Medicine

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.