Un nuovo dispositivo, inventato dai ricercatori della University of Virginia potrebbe risparmiare le aziende farmaceutiche tempo e denaro nello screening composti potenziale nuovo farmaco.
"Vogliamo aiutare l'industria farmaceutica individuare efficaci composti therapuetic, consentendo loro di fallire presto, non veloce, e non a buon mercato prima di andare a studi su animali molto costosi," ha dichiarato Brett Blackman, assistente professore di ingegneria biomedica.
Blackman e Brian Wamhoff, professore assistente nel dipartimento di medicina (divisione cardiovascolare), hanno unito le forze per creare il nuovo sistema, HemoShear 2.0, che offre ai ricercatori per la prima volta la capacità di osservare i modelli di comportamento delle cellule vascolari sotto una varietà delle condizioni di flusso di sangue che si verificano all'interno del sistema cardiovascolare del corpo.
HemoShear modelli 2.0 la indicatori precoci di aterosclerosi - indurimento o restringimento delle arterie - mettendo reale cellule umane vascolari (cioè, endoteliali e cellule muscolari lisce) in un ambiente che simula un'arteria con il sangue che scorre attraverso di essa. I dati del esposizione può essere misurata e registrata.
HemoShear 2.0 può aiutare a testare l'efficacia di composti terapeutici e di aiuto nei primi studi di tossicità palco. Invece di test composti farmacologici su cellule isolate, che possono produrre dei falsi negativi, le aziende farmaceutiche possono utilizzare il dispositivo per testare composti in un ambiente più realistico.
"Quello che l'industria farmaceutica manca è la capacità di simulare una ex vivo organo", ha detto Wamhoff. "Sappiamo che non appena si prende un organo e disperdere le cellule, quelle cellule non sono più come erano nel corpo. Se si applica un nuovo composto a tale cella, si ottiene la risposta potrebbe essere reale ma non è significativo nel contesto della malattia. Quando vai a studi su animali, che la risposta non può riportare nel vaso sanguigno. E 'chiaro che i modelli biomimetici umano basato sono necessari per colmare questa lacuna "
L'aterosclerosi è considerata la più importante causa alla base di infarto o ictus. La malattia tende a verificarsi in posizioni nelle arterie dove è compromessa flusso di sangue, causando alterazioni negative in entrambe le cellule che rivestono l'interno dei vasi sanguigni (cellule endoteliali) e le cellule si trovano in parete dei vasi sanguigni (cellule muscolari lisce).
Utilizzando una risonanza magnetica, i ricercatori hanno determinato lo schema ritmico in cui il sangue scorre attraverso le arterie diversi soggetti umani. "Siamo quindi in grado di simulare gli schemi stesso flusso in quelle aree che sono più o meno suscettibili di aterosclerosi e di osservare come le cellule rispondono a questi schemi di flusso in HemoShear ", ha detto Blackman.
Secondo Wamhoff, questo tipo di modellazione offre opportunità uniche per osservare le cellule e la loro interazione. "La ricerca è stata condotta in cui le cellule umane vengono isolate per osservare modelli di comportamento, ma non ci sono modelli che permettono di studiare con precisione le intricate comunicazione tra le cellule endoteliali e cellule muscolari lisce in un ambiente che simula il flusso effettivo di sangue nel corpo."
Questa comunicazione è importante, dicono i ricercatori, perché le cellule che rivestono l'interno dei vasi sanguigni, le cellule endoteliali, di riconoscere i differenti modelli di flusso di sangue imposto su di loro e rispondere esprimendo o reprimendo i geni. Questo, a sua volta, influenza le loro interazioni con le cellule trovati nelle pareti dei vasi sanguigni, le cellule muscolari lisce - interazioni che, i ricercatori hanno scoperto, può portare alla comparsa dei primi-infiammazione associati aterosclerosi nelle arterie certo.
Utilizzando HemoShear 2.0, i ricercatori sono stati in grado di ricreare modelli di flusso di sangue nelle aree biforcano e bulbose come la carotide interna, che sono più suscettibili alla malattia (aree atheroprone) e il tubo-come arterie come le carotidi comuni che sono meno sensibili agli malattia (aree atheroprotective).