Syntetisk byggställning kan hjälpa lungan att repareras vid KOL
En cellinstruerande byggställning som efterliknar lungornas luftblåsor, kan komma att ersätta vävnadsbortfallet vid sjukdomen KOL. Byggställningen som liknar en porös tvättsvamp, proppas full av tillväxtfaktorer som styr lungcellerna i uppbyggandet av ny vävnad. Studien publiceras nu i Communications Biology.
KOL (Kroniskt obstruktiv lungsjukdom) är en av våra stora folksjukdomar med mer än en halv miljon drabbade i Sverige. Varje år dör 3000 svenskar av sjukdomen och i världen är KOL den tredje vanligaste dödsorsaken. Idag saknas botemedel mot den kroniska inflammation och vävnadsnedbrytning som sker i lungorna.
– När luftblåsorna – alveolerna - bryts ner, uppstår stora hål i lungan och det strukturella stödet försvinner. Lungan säckar då ihop vilket gör att förmågan till syresättning minskar vilket slutligen leder till andningssvikt, säger Zackarias Söderlund doktorand vid Lunds universitet och förstaförfattare till studien.
Eftersom strukturerna i lungan försvinner, har cellerna som försöker reparera lungan inte längre något att fästa på. Forskargruppen vid Lunds universitet har därför skapat ett material som efterliknar lungvävnad och kan ersätta luftblåsorna. Genom detta får cellerna en struktur för att kunna påbörja uppbyggnaden av ny lungvävnad.
– Vi har skapat en ”byggställning” av proteinet elastin som ser ut som en porös tvättsvamp. Strukturen liknar luftblåsorna och som framgår av proteinets namn, är konsistensen väldigt elastisk. Tanken är att den ska kunna komprimeras och med hjälp av en nål sedan ska injiceras in i den skadade delen av lungan, säger Linda Elowsson, forskare i lungbiologi vid Lunds universitet och medförfattare till studien.
För att lungcellerna ska vandra in i byggställningen så behövs lite extra hjälp för att kick-startas igång. Därför har forskarna försett byggnadsställningen med cellinstruerande tillväxtfaktorer, som ska styra cellerna när de återskapar lungvävnaden. Tillväxtfaktorerna för olika celltyper binder till olika sockermolekyler som har skiftande frisättningshastigheter, eftersom vissa celler ska vara aktiva i början av uppbyggandet och andra kommer in lite senare i förloppet. Det som är nytt i det här, är att hela systemet är syntetiskt framtaget. Tidigare har man renat fram molekyler från gris, vilket gör att resultatet varierat beroende på vilket djur som materialet kommer ifrån.
– Med ett syntetiskt framtaget modellsystem har man istället kontroll över alla parametrar i processen och vet exakt hur tillväxtfaktorerna kommer att fungera. I framtiden hoppas vi kunna injicera byggmaterialet i de sjuka områdena i lungan, för att där aktivera kroppens egna celler att återskapa lungvävnad. Men nästa steg är att först prova detta i djurmodeller, avslutar Zackarias Söderlund.
Källa: Lunds universitet
– När luftblåsorna – alveolerna - bryts ner, uppstår stora hål i lungan och det strukturella stödet försvinner. Lungan säckar då ihop vilket gör att förmågan till syresättning minskar vilket slutligen leder till andningssvikt, säger Zackarias Söderlund doktorand vid Lunds universitet och förstaförfattare till studien.
Eftersom strukturerna i lungan försvinner, har cellerna som försöker reparera lungan inte längre något att fästa på. Forskargruppen vid Lunds universitet har därför skapat ett material som efterliknar lungvävnad och kan ersätta luftblåsorna. Genom detta får cellerna en struktur för att kunna påbörja uppbyggnaden av ny lungvävnad.
– Vi har skapat en ”byggställning” av proteinet elastin som ser ut som en porös tvättsvamp. Strukturen liknar luftblåsorna och som framgår av proteinets namn, är konsistensen väldigt elastisk. Tanken är att den ska kunna komprimeras och med hjälp av en nål sedan ska injiceras in i den skadade delen av lungan, säger Linda Elowsson, forskare i lungbiologi vid Lunds universitet och medförfattare till studien.
För att lungcellerna ska vandra in i byggställningen så behövs lite extra hjälp för att kick-startas igång. Därför har forskarna försett byggnadsställningen med cellinstruerande tillväxtfaktorer, som ska styra cellerna när de återskapar lungvävnaden. Tillväxtfaktorerna för olika celltyper binder till olika sockermolekyler som har skiftande frisättningshastigheter, eftersom vissa celler ska vara aktiva i början av uppbyggandet och andra kommer in lite senare i förloppet. Det som är nytt i det här, är att hela systemet är syntetiskt framtaget. Tidigare har man renat fram molekyler från gris, vilket gör att resultatet varierat beroende på vilket djur som materialet kommer ifrån.
– Med ett syntetiskt framtaget modellsystem har man istället kontroll över alla parametrar i processen och vet exakt hur tillväxtfaktorerna kommer att fungera. I framtiden hoppas vi kunna injicera byggmaterialet i de sjuka områdena i lungan, för att där aktivera kroppens egna celler att återskapa lungvävnad. Men nästa steg är att först prova detta i djurmodeller, avslutar Zackarias Söderlund.
Källa: Lunds universitet