Донни Ханджая-Путра – доцент, чья работа находится на стыке инженерии и медицины. Он изучает лимфатическую систему – часть иммунной системы, которая избавляет организм от токсинов и других нежелательных веществ.
Он смотрит, как восстановить дисфункциональные лимфатические сети, которые связаны с широким спектром заболеваний, включая рак, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, неврологические состояния и метаболические синдромы.
Теперь Ханджая-Путра и его команда – докторант по биоинженерии Лаура Алдерфер вместе с Элизабет Руссо, выпускницей 2019 года; Адриана Арчилла, студентка Сиракузского университета; и Брайан Коу, класс 19 – продемонстрировали, как жесткость внеклеточного матрикса влияет на функцию лимфатических сосудов.
Команда объединяет эти знания с наукой о полимерах и машиностроением, чтобы построить новые структуры, похожие на лимфатический шнур, которые помогают восстановить нормальное поведение дисфункциональных лимфатических систем и позволяют организму бороться с болезнью.
«Клетки могут ощущать механические стимулы, такие как жесткость матрикса, и это активирует определенные гены, способствующие формированию лимфатической системы», – сказал Ханджая-Путра. «Мы использовали гидрогели, изготовленные из гиалуроновой кислоты (природная молекула сахара), чтобы усилить мотив связывания клеток с соответствующими механическими стимулами (жесткость матрикса) в 2D-модели лимфатических сосудов и успешно стимулировали образование новых лимфатических сосудов."
Команда опубликовала свои выводы в журнале FASEB Федерации американских обществ экспериментальной биологии.
По словам Ханджая-Путра, подобные исследования возможны только благодаря достижениям в области визуализации и биологии стволовых клеток.
«Традиционно студенты-медики часами изучали сердечно-сосудистую систему, но не так много внимания уделялось лимфатической системе», – сказал Ханджая-Путра. "Причина, в значительной степени, была связана с трудностью визуализации лимфатических сосудов, которые прозрачны.
«Последние достижения позволили нам использовать специфические клеточные маркеры для различения эндотелиальных клеток крови и лимфатических эндотелиальных клеток, поэтому теперь мы можем видеть и изучать эти очень важные сети in vitro и in vivo."
Ханджая-Путра и его команда в настоящее время разрабатывают гидрогели, которые можно имплантировать под кожу для ускорения заживления ран, а также гели, которые можно вводить в тело в месте травмы.
Альдерфер, ведущий автор статьи FASEB, был удостоен награды Фулбрайта U.S.
Грант студенческой программы на обучение в Хельсинкском университете. Она будет изучать формирование лимфатических сосудов in vivo на моделях ран и сердечных повреждений с Кари Алитало, мировым лидером в исследованиях лимфатических сосудов и трансляционной биологии рака.