Les scientifiques du FRALIN Biomedical Research Institute de VTC ont créé un modèle conçu du tissu de soutien trouvé dans un ganglion lymphatique pour étudier la santé humaine.
En travaillant avec des scientifiques de l'Université de Virginie, les chercheurs construisent un modèle bio-ingénéré d'un ganglion lymphatique humain, qui joue un rôle essentiel dans le système immunitaire dans tout le corps.
L'objectif de la recherche, qui a publié en avril APL Bio-ingénierieconsiste à fournir aux scientifiques un modèle qui reflète avec précision le flux de fluide dynamique – une partie naturelle de la fonctionnalité des ganglions lymphatiques.
Le modèle fonctionne comme un ganglion lymphatique sur le puce, recréant des aspects de l'environnement ganglionnaire humain – y compris l'écoulement des fluides et les interactions cellulaires – pour étudier le comportement immunitaire en dehors du corps.
Le développement de modèles de laboratoire est essentiel pour mieux étudier les réponses du système immunitaire et tester de nouveaux traitements en dehors du corps.
Un ganglion lymphatique d'ingénierie pourrait faire progresser la recherche en santé de plusieurs façons:
- Cela pourrait réduire le coût des expériences biomédicales, par rapport aux modèles de souris.
- Parce qu'ils sont conçus avec des tissus humains, les modèles peuvent être plus précis et plus traduites en recherche sur la santé humaine.
- De plus, le modèle peut être utilisé pour personnaliser les soins pour les patients individuels et conduire à des stratégies plus sûres et plus efficaces pour stimuler le système immunitaire dans un large éventail de maladies.
Quelles maladies cela pourrait-il aider à informer?
« Les métastases du cancer sont un domaine évident car les ganglions lymphatiques sont un site majeur de propagation tumorale », a déclaré le professeur Jennifer Munson, auteur et directeur du journal du Cancer Research Center de l'Institut à Roanoke. « Mais nous examinons également des domaines tels que l'immunité anti-tumorale, les tests de vaccination, les infections virales et les troubles auto-immunes. »
Munson mène des recherches sur l'écoulement des liquides dans la maladie et travaille avec le modèle pour étudier la progression du cancer du sein et la maladie d'Alzheimer.
Dans cette recherche, elle se concentre sur le stroma. Les cellules stromales – qui incluent les cellules réticulaires et endothéliales fibroblastiques – sont le cadre au sein d'un ganglion lymphatique qui assure la structure, guide le mouvement des cellules immunitaires et peut influencer la réponse immunitaire.
Le modèle de stroma ganglionnaire propose une plate-forme pour tester le flux et la rétention complexes des cellules T, qui soutiennent le système immunitaire et luttent contre la maladie.
La recherche souligne également l'importance de considérer l'écoulement de fluide lors de la construction d'autres modèles cellulaires. Existant in vitro Les modèles se concentrent sur les interactions entre les cellules T, les cellules B et les cellules dendritiques, plutôt que sur les cellules stromales.
L'équipe de recherche a modélisé deux environnements différents dans l'étude, un avec une inflammation et un sans. Pendant l'inflammation, l'écoulement du fluide entre les cellules des ganglions lymphatiques augmente considérablement.
Nous avons constaté qu'ils se comportaient différemment. L'inflammation avait tendance à piéger les cellules. «
Professeur Jennifer Munson
Munson, qui est également professeur au Département de génie biomédical et de mécanique du College of Engineering, faisait partie d'une équipe qui a remporté un concours de prix de défi, parrainé par les National Institutes of Health, dont l'objectif était de suivre un développement accéléré de nouvelles approches de recherche biomédicale qui pourraient compléter ou remplacer les modèles traditionnels, y compris la recherche sur les animaux.
Le modèle de l'équipe a proposé d'utiliser des cellules de donneurs humains qui sont cultivées pour former de minuscules répliques de cerveau, de ganglions lymphatiques et de tissus adipeux. La présente étude s'appuie sur ces concepts. Les modèles de tissus modifiés sont une étape vers la compréhension de la progression de la maladie et l'amélioration du dépistage préclinique des médicaments.
La recherche a été soutenue par des subventions du National Center for Advancing Translational Sciences et de l'Institut national du vieillissement, tous partie des National Institutes of Health. L'étude a également reçu le soutien de la Red Gates Foundation et de l'Institut de technologie critique de Virginia Tech et des sciences appliquées.
