Ученые Хьюстонского методистского центра и Университета Райса создали миниатюрные гидрогелевые капсулы с живыми клетками мозга для подавления нейровоспаления — ключевого механизма, связанного с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomaterials.
Речь идет о создании биоинженерной системы под названием AstroCapsules. Она позволяет производить капсулы диаметром около 300 микрометров, которые содержат живые человеческие астроциты. Эти клетки играют важную роль в работе центральной нервной системы. Новая технология позволяет доставлять противовоспалительные белки точно в очаг воспаления в мозге, минимизируя риск побочных эффектов и иммунного отторжения.
В ходе экспериментов ученые «заправляли» астроциты внутри капсул белком IL-1Ra. Этот антагонист рецептора интерлейкина-1 известен своими противовоспалительными свойствами. Их применение значительно снижало воспаление в мозге мышей, что подтверждали биомаркеры в лабораторных моделях. Эффективность системы также была доказана в исследованиях на органоидах (трехмерных моделях ткани мозга).
«Астроциты внутри капсул изолированы от остальной ткани мозга, но при этом способны активно выделять терапевтические белки. Это снижает вероятность нежелательной миграции клеток и запуска иммунной реакции, сдерживая воспаление именно там, где оно возникает», --― пояснил руководитель исследования, нейрохирург Роберт Кренчик.
Как отмечают авторы, технология AstroCapsules открывает перспективы для создания новых методов борьбы с нейродегенеративными заболеваниями, которые сегодня считаются неизлечимыми. Инкапсуляция клеток в биосовместимые материалы может стать ключом к безопасной и таргетной клеточной терапии мозга.
«Мы надеемся, что эта работа приблизит клеточную терапию к практическому применению и даст надежду пациентам, страдающим от болезней Альцгеймера и Паркинсона», ― заключили ученые.
Ранее был найден способ прогнозировать болезни мозга по пульсации сосудов.