Новый растительный гель ускорит рост «мини-органов» и улучшит лечение рака

Исследователи из Университета Монаша создали первый в мире биоактивный гидрогель на основе растительной наноцеллюлозы для поддержки роста органоидов, что поможет значительно снизить стоимость исследований рака и COVID-19.

Это открытие, сделанное учеными BioPRIA (Bioresource Processing Institute of Australia), факультета химической инженерии и Института биомедицинских открытий Монаша, позволит выращивать органоиды дешевле, быстрее и этичнее.

Гидрогель также может улучшить скрининг лекарств и моделирование заболеваний, включая инфекционные (COVID-19), метаболические (ожирение, диабет) и рак.

Результаты, опубликованные в Advanced Science, являются многообещающими для выращивания органоидов для лабораторных исследований по всему миру. После дополнительных испытаний этот гидрогель может стать доступным для исследователей и медиков менее чем через 12 месяцев.

Ключевые преимущества:

• Низкая стоимость: Наноцеллюлозные гели стоят всего центы за каждые 10 мл, в сравнении с $600 и более за текущий «золотой стандарт».
• Растительное происхождение: Гели полностью производятся из растений, что исключает использование органов животных и неизвестных биомолекул в медицинских тестах.
• Контролируемый состав: В отличие от текущих методов, состав гидрогеля из наноцеллюлозы идеально контролируем и воспроизводим, полностью имитируя условия человеческого организма.

Что такое органоиды?

Органоиды — это трехмерные, миниатюрные и упрощенные версии органов, созданные in vitro. Их часто называют «органами в чашке» или «мини-органами». Они являются отличным инструментом для изучения биологических процессов, взаимодействия клеток, влияния болезней и эффектов лекарств.

Проблема текущего метода

Для долгосрочного использования органоиды обычно помещают в матрикс Engelbreth-Holm Swarm (EHS), полученный из реконструированной базальной мембраны мышиной саркомы. Эта культура зависит от дорогого и неопределенного материала опухолевого происхождения, что ограничивает её применение.

Суть нового решения

Исследователи использовали инженерный гидрогель на растительной наноцеллюлозе, который может поддерживать рост органоидов тонкого кишечника мышей. Гель состоит на 99.9% из воды и всего на 0.1% из твердых веществ, функционализированных одним клеточно-адгезивным пептидом. Нановолокна целлюлозы связаны солями, которые создают необходимую микросреду для роста.

Этот инженерный гель представляет собой устойчивую альтернативу для роста органоидов, способствуя снижению затрат на исследования болезней глобального значения, особенно в развивающихся странах.