Исследователи разработали 3D-орган на чипе с кровеносными сосудами, имитирующими человеческие суставы. Это открытие поможет исследователям лучше понять патологию суставов и поможет в выявлении и тестировании новых методов лечения артрита. Артритные заболевания суставов, такие как ревматоидный артрит и остеоартрит, характеризуются воспалением синовиальной оболочки, мембраны в полости сустава, которая вырабатывает вязкую жидкость для смазки сустава и предотвращения износа во время движения сустава. Не существует другого лечения, кроме лечения боли и отека, связанных с изнурительным состоянием.

Исследователи разрабатывают васкуляризированный синовиальный чип, имитирующий человеческие суставы Тимоти Хопкинс/Лондонский университет Королевы Марии

Терапия, нацеленная на синовиальную среду, имеет большой потенциал для лечения артрита суставов, но необходима модель, которая точно воспроизводит сложную физиологию человека. Теперь исследователи из Лондонского университета Королевы Марии сделали именно это, создав трехмерный орган на чипе, содержащий синовиоциты человека и клетки кровеносных сосудов.

«Наша модель является первым васкуляризированным синовиальным чипом человека, который использует механическую нагрузку и успешно воспроизводит многие ключевые особенности нативной синовиальной биологии», — сказал Тимоти Хопкинс, один из соавторов исследования.

Сначала был проведен ряд двумерных экспериментов с культурой клеток для оптимизации условий культивирования и экспериментов, которые впоследствии были применены к модели «орган на чипе». Модель состоит из первичных фибробластоподобных синовиальных клеток человека (hFLS), специализированных синовиоцитов и эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC), которые могут развиваться в функциональную сосудистую сеть.

Исследователи заметили, что hFLS проявляет поведенческие характеристики нативной слизистой оболочки синовиальной оболочки человека. У человека синовиальная оболочка сильно васкуляризирована, а капилляры часто располагаются под интимой. hFLS также секретирует основной компонент синовиальной жидкости и реагирует на воспаление и механическое растяжение.

Исследователи говорят, что их результаты демонстрируют потенциал синовиальной оболочки на чипе для лучшего понимания механизмов заболевания, а также выявления и тестирования новых методов лечения артрита, включая персонализированные модели синовиальной оболочки и связанных с ней тканей «орган на чипе».

«Мы считаем, что наша модель синовиальной оболочки на чипе и соответствующие модели человеческих суставов, которые в настоящее время разрабатываются в нашей лаборатории, могут изменить доклинические испытания и упростить разработку новых методов лечения артрита», — сказал Мартин Найт, еще один соавтор исследования. «Мы рады поделиться этой моделью с научным сообществом и работать с отраслевыми партнерами, чтобы как можно быстрее предоставить пациентам новые методы лечения».

Кроме того, модель была разработана с использованием коммерчески доступной платформы и не требует опыта проектирования и производства устройств, что делает ее пригодной для широкого использования.

Исследование было опубликовано в журнале Biomedical Materials.