Novinky

Zvýšení regenerační schopnosti kmenových buněk trehalózou

Trehalóza je zvláštní substance, kterou produkují nižší živočichové, jestliže jsou vystaveni stresovým podmínkám, např. vyschnutí, přehřátí, nebo naopak nadměrnému chladu. Je to tedy velmi účinný protistresový faktor. Prokázalo se, že tento protistresový faktor je prospěšný i u vyšších živočichů, včetně člověka. Každé poranění nebo onemocnění je doprovázeno stresem, který průběh onemocnění zhoršuje. Trehalóza dokáže stresu předejít při včasném podání, anebo stres redukuje. Trehalóza má ale i jiné léčebné účinky, a to protizánětlivé a antioxidační. V kombinaci s kmenovými buňkami jejich regenerační účinek podstatně zvyšuje. Trehalóza napomáhá kmenovým buňkám přečkat čekání v médiích na jejich klinické využití po dobu nezbytnou pro provedení předklinických testů. Kmenové buňky za přítomnosti trehalózy a vhodného iontového prostředí svoji životaschopnost v médiu neztrácejí, zatímco bez trehalózy ve značné míře odumírají. U léčebných látek je nejen důležité, aby byly účinné, ale nesmějí mít tzv. sekundární toxické účinky. Těmto požadavkům přitom vyhoví jen malá část nových léčebných látek. Trehalóza tyto požadavky splňuje a kmenové buňky pouze pozitivně ovlivňuje. Je zcela netoxická i ve vysokých koncentracích.

 

Chemicky se jedná o disacharid glukózy. Kromě toho je trehalóza i finančně nenákladná. Kombinace trehalózy s kmenovými buňkami představuje pokrok ve výzkumu léčebných metod regenerativní mediciny.

 

 

 

V dílčím projektu „Komplexní metoda vyšetřování sluchové funkce“ byla překonána poslední kvalitativní překážka, jež bránila plnohodnotnému testování sluchových funkcí na prahových intenzitách – byl vyvinut a prototypově vyroben nízkošumový audio zesilovač kombinovaný s programovatelným pasivním atenuátorem. Toto zařízení umožňuje rozšířit dynamický rozsah použitého generátoru zvuku tak, aby na vysokých intenzitách zvuku nedocházelo ke zkreslení signálu a současně aby na velmi nízkých intenzitách stimulu (kdy se napětí užitečného signálu pohybuje v řádu jednotek i desetin mikrovoltu) byl zaručen potřebný odstup signálu od šumu. Vyvíjené softwarové moduly, realizující jednotlivá sluchová měření, byly přizpůsobeny pro spolupráci s atenuátorem a celá soustava je nyní testována a kalibrována.

 

Současně s vývojem hardwarových komponent jsou zdokonalovány a laděny i všechny softwarové moduly. Postupně jsou přidávány funkce, zvyšující komfort obsluhy a také bezpečnost a robustnost programů. V návaznosti na aktuální výzkum poruch sluchu jsou rozšiřovány možnosti měřicích postupů, aby bylo možné detekovat nejen standardně testované vady, ale rovněž deficity, jež nebývají běžnými diagnostickými metodami měřitelné – například poruchy vjemu časových parametrů zvuku nebo poruchy vjemu nadprahových podnětů.

 

I přes velké pokroky v současné medicíně zůstává řada vrozených nebo získaných onemocnění a defektů doposud neléčitelných. Příkladem jsou četná neurodegenerativní onemocnění, věkově podmíněné degenerace sítnice vedoucí ke ztrátě zraku a mnoho dalších. Společným znakem většiny těchto onemocnění jsou defekty nebo odumírání specializovaných typů buněk. V současnosti neexistují možnosti jak takovou ztrátu zastavit nebo dokonce tyto buňky obnovit. Právě zde dávají pacientům naději kmenové buňky, které by se mohly přeměnit v chybějící buňky a tak jejich ztrátu kompenzovat. Kromě toho mají kmenové buňky významné imunomodulační vlastnosti a jsou producenty celé řady růstových a trofických faktorů.

 

Pro úspěšnou terapeutickou aplikaci kmenových buněk je třeba tyto buňky dostatečně namnožit a současně zachovat všechny jejich užitečné schopnosti. Stejně tak je třeba tyto buňky optimálně uchovávat před jejich aplikací po dobu, než se ověří jejich vlastnosti. Cílem pracovníků Ústavu experimentální medicíny Akademie věd optimalizovat přípravu mesenchymálních kmenových buněk a zajistit optimální podmínky pro jejich uchovávání při jejich skladování a během přepravy k pacientovi. Ukazuje se, že kombinací různých kultivačních podmínek je možné zvýšit výtěžnost těchto vzácných buněk a optimalizovat jejich vlastnosti a životnost. To by mohlo mít zásadní dopad na další rozvoj a zkvalitnění buněčné terapie doposud neléčitelných onemocnění snižujících kvalitu života nebo dokonce život ohrožujících.

 

Obrázek. Mesenchymální kmenové buňky. (A) Barvení na aktin (červeně), buněčná jádra (modře). (B) Kmenové buňky rostoucí na nanovlákenném nosiči.