새로운 하이드로겔 줄기세포 치료로 생쥐의 손상된 뇌 조직 복구

[아름이]

새로운 하이드로겔 줄기세포 치료로 생쥐의 손상된 뇌 조직 복구
날짜:
2023년 2월 27일
원천:
멜버른 대학교
요약:
생쥐의 뇌손상 부위에 줄기세포를 안전하게 전달하는 새로운 하이브리드 하이드로겔이 개발됐다. 이것은 중요한 문제를 해결합니다. 즉, 신체의 손상된 부분에 삽입한 후 새로운 조직을 생성하는 데 필요한 세포로 진화할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 줄기 세포를 살아 있게 유지하는 것입니다.

전체 이야기
임상의가 생쥐의 뇌 손상 부위에 줄기 세포를 안전하게 전달할 수 있는 새로운 '하이브리드' 하이드로겔이 멜버른 대학과 호주 국립 대학의 연구원들에 의해 개발되었습니다.

하이드로겔은 물질을 체내로 전달하는 데 사용할 수 있고 새로운 세포의 효과적인 성장을 촉진하는 데 사용할 수 있는 수성 젤입니다.

Nature Communications 에 발표된 획기적인 개념 증명은 1980년대 이후 줄기 세포 연구자들이 직면한 주요 문제를 해결합니다. 즉, 줄기 세포가 삽입되었을 때 새로운 조직을 생성하는 데 필요한 세포로 진화할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 살아있는 줄기 세포를 유지하는 것입니다. 신체의 손상된 부분으로.

하이드로겔은 주입 과정에서 줄기 세포를 살아 있게 유지하고 줄기 세포가 손상을 복구하기 위해 새로운 조직을 생성하는 데 필요한 유형의 세포로 진화하도록 보장하는 데 필요한 줄기 세포와 산소를 모두 공급합니다. 연구자들은 이러한 발전이 뇌와 중추 신경계를 넘어 신체의 다른 많은 부분에서 줄기 세포 치료에 도움이 될 것이라고 믿습니다.

하이드로겔을 개발한 팀은 Graeme Clark Institute for Biomedical Engineering의 소장인 멜버른 대학의 David Nisbet 교수가 공동으로 이끌고 있습니다. 그리고 ANU(Australian National University) 교수인 Colin Jackson 교수는 펩타이드 및 단백질 과학의 혁신과 합성 생물학 호주 연구 위원회 우수 센터(Centers of Excellence)의 회원입니다.

Nisbet 교수는 "뇌졸중과 같은 부상 후 혈액 시스템을 포함하여 뇌에는 죽은 영역이 있습니다. 따라서 혈액 시스템이 복구될 때까지 세포를 지원하기 위해 일시적인 혈액 공급이 필요합니다. 이 특허받은 하이드로겔이 제공합니다.

"뇌졸중이나 파킨슨병과 같은 상태를 치료할 수 있는 약물 치료법은 거의 없으며 효능도 거의 없습니다. 현재 이러한 상태를 되돌릴 수 있는 치료법은 없습니다."

잭슨 교수는 이 돌파구가 전 세계적으로 연구자와 임상의의 관심을 끌 것이며 많은 혁신적인 치료법으로 이어질 것이라고 말했습니다.

"이제 개념 증명이 쥐의 뇌 내에서 입증되었지만, 이 연구는 세포 이식, 유전자 및 약물 전달, 3D 체외 질병 모델 및 장기 이식을 포함한 다양한 응용 분야를 위한 주사 가능한 나노 물질 개발을 위한 일반화 가능한 전략을 나타냅니다. -a-chip 기술"이라고 Jackson 교수는 말했습니다.

5년 이상의 연구에서 팀은 향유고래와 말의 심장 근육에서 고농도로 발견되는 천연 단백질인 미오글로빈 기반 합성 단백질이 하이드로겔에 첨가되어 줄기 세포를 보장하는 데 필요한 지속적인 산소 방출을 제공한다는 사실을 발견했습니다. 전달 과정에서 살아남아 뇌 조직을 복구하는 데 필요한 유형의 세포로 발달합니다.

고래와 다른 심해 잠수 동물은 잠수하는 동안 천천히 가능한 한 많은 산소를 흡수할 수 있도록 근육 조직에 고농도의 미오글로빈을 진화시킨 것으로 생각됩니다. 마찬가지로 말은 더 먼 거리를 달릴 수 있도록 더 높은 농도의 미오글로빈을 진화시킨 것으로 생각됩니다.

멜버른 대학의 Clare Parish 교수는 마우스 연구를 수행했으며 결과는 손상된 뇌 조직에서 달성되었으며 향후 인간 치료를 위해 새로운 조직을 성장시킬 가능성을 높였다고 말했습니다.

"우리는 미오글로빈과 줄기세포를 결합한 하이드로겔이 손상된 뇌 조직을 복구하는 것을 확인했습니다. 하이드로겔 전달 후 28일에 분석한 결과, 건강한 뇌 기능에 필요한 새로운 줄기세포의 생존과 성장이 미오글로빈이 없는 하이드로겔에 비해 현저히 향상된 것으로 나타났습니다. "라고 Parish 교수는 말했습니다.

"우리는 새로운 조직이 건강한 뇌 조직과 유사한 방식으로 자극될 수 있음을 관찰했으며, 이는 줄기 세포 이식의 장기 생존과 통합을 달성하기 위해 하이드로겔 내에 산소 전달을 포함하는 이점에 대한 첫 번째 증거를 제공합니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/