3D-гидрогелевая система помогает изучать инфекции и лечение туберкулёза

Исследователи из Департамента биоинженерии Индийского института науки разработали новую трёхмерную систему культивирования гидрогеля, которая имитирует среду лёгких млекопитающих. Система обеспечивает мощную платформу для отслеживания и изучения того, как бактерии туберкулёза заражают клетки лёгких, и проверки эффективности терапевтических средств, используемых для лечения туберкулеза.

Микобактерия туберкулёза (Mtb) является опасным возбудителем. По данным ВОЗ, в 2022 году заболевание затронуло 10,6 миллиона человек и стало причиной 1,3 миллиона смертей. Mtb в первую очередь поражает лёгкие.

Команда разработала новую 3D-гидрогелевую культуру, состоящую из коллагена, ключевой молекулы, присутствующей в клетках лёгких. Коллаген растворим в воде со слегка кислым pH. При повышении pH коллаген образует фибриллы, которые сшиваются, образуя гелеобразную трёхмерную структуру.

Во время гелеобразования исследователи добавили человеческие макрофаги — иммунные клетки, участвующие в борьбе с инфекцией, — вместе с Mtb. Это захватило как макрофаги, так и бактерии в коллаген и позволило учёным отслеживать, как бактерии заражают макрофаги.

Команда отслеживала, как инфекция прогрессировала в течение двух-трёх недель. Удивительным было то, что клетки млекопитающих оставались жизнеспособными в гидрогеле в течение трёх недель — современные культуры способны поддерживать их только в течение четырёх-семи дней. 

Затем исследователи провели секвенирование РНК клеток лёгких, выросших в гидрогеле, и обнаружили, что они больше похожи на настоящие человеческие образцы по сравнению с образцами в традиционных системах культивирования.

Перевод выполнен журналистом издания Techno Dzen. При полном или частичном использовании материала гиперссылка обязательна.

Ранее Techno Dzen сообщил, что выявление пациентов со скрытым туберкулёзом может помочь «ликвидировать» болезнь.