Новый метод контроля роста и развития органоидов с помощью фотодеградируемых гидрогелей
Исследователи из Лаборатории Ансет использовали фотодеградируемые гидрогели для поддержки долгосрочного роста кишечных органоидов. Эти клеточные конструкции, напоминающие настоящую кишечную ткань, требуют поддерживающего каркаса (скаффолда) для трёхмерного роста.
Проблема и решение: При обычном культивировании органоиды необходимо периодически физически разделять на более мелкие структуры (процесс «пассирования»), чтобы поддерживать их структуру и функцию. Новый синтетический полимерный скаффолд можно растворить с помощью УФ-излучения, что обеспечивает гораздо больший контроль над пассированием.
Ключевые результаты работы:
- Химическая реакция, обеспечивающая деградацию гидрогеля, была оптимизирована для культуры органоидов. Удалось добиться её протекания гораздо быстрее, чем сообщалось ранее.
- Были оптимизированы условия для роста органоидов внутри этих скаффолдов.
- Показано, что фотодеградация как механизм пассирования не оказывает негативного влияния на функцию и жизнеспособность органоидов.
Значение и применение: Органоиды (мини-органы) — это управляемая лабораторная модель для изучения функций органов, развития заболеваний и эффектов лекарств, которая может заменить дорогостоящие и длительные эксперименты на животных. Однако их клиническому применению мешает использование традиционных скаффолдов из гетерогенной смеси белков с неопределённым и варьирующимся составом.
Преимущество синтетических материалов: Полимеры, синтезированные в лаборатории, имеют точно определённый и воспроизводимый состав. Это позволяет устранить неопределённость обычного культивирования и добиться стандартизации и воспроизводимости результатов.
Будущие направления: Ключевой нерешённый вопрос — как клетки взаимодействуют со своим механическим окружением (например, ощущают жёсткость или мягкость среды) и как это влияет на развитие органоидов. Новые фотодеградируемые материалы, обеспечивающие точный контроль над механическими свойствами, позволят изучить этот аспект и создать оптимизированные скаффолды для клинических применений.