Korejski istraživački institut za standarde i nauku otkrio je novi princip za kontrolu mikrookruženja bioloških tkiva kako bi se promovisalo zarastanje rana i regeneracija. Ovo otkriće značajno obećava razvoj lekova za zarastanje rana, kao i istraživanje fibroznih bolesti i raka.
KRISS Nanobio Measurement Group je razjasnila mehanizam fibroze u zarastanju rana i regeneraciji kroz istraživanje korišćenjem ćelija kože. Pored toga, predložili su metod mehaničke kontrole mikrookruženja bioloških tkiva koja okružuju rane kako bi se regulisala fibroza na lokalnom nivou.
Fibroza je fenomen u kome ekstracelularni matriks koji okružuje ćelije luči supstance kao što je kolagen, što dovodi do ukrućenja bioloških tkiva. Jedan od tipičnih primera je formiranje ožiljnog tkiva u ranama. Kada se ovo dešava normalno, igra ključnu ulogu u zarastanju i regeneraciji rana. Međutim, prekomerna fibroza može dovesti do stanja u kojima organi, kao što su jetra, pluća i srce, postaju kruti ili mogu dovesti do autoimunih bolesti kao što je skleroderma.
Fibroza se javlja kada se fibroblasti diferenciraju u miofibroblaste. Za kontrolu fibroze, stoga, neophodno je razumeti uslove u telu koji pokreću ovu diferencijaciju.
Prema zapažanju istraživačkog tima KRISS pomoću optičke mikroskopije, diferencijacija fibroblasta je najaktivnija kada sadržaj elastina u ekstracelularnom matriksu kože dostigne 20%. Normalan nivo elastina je 10%, a povećanje ove vrednosti povećava elastičnost biološkog tkiva. Rezultati potvrđuju važnost promena u sastavu okolnih mikrotkiva za kontrolu fibroze.
Štaviše, istraživački tim je identifikovao proteine koji su uključeni u regulisanje elastičnosti bioloških tkiva korišćenjem analize proteina visoke preciznosti i dokazao da regulacija ovih proteina može podstaći diferencijaciju fibroblasta kroz eksperimente.
Konvencionalno istraživanje o kontroli fibroze koristilo je hemijske metode, koje dodaju faktore rasta kao što je EGF ćelijama da bi se promovisala diferencijacija fibroblasta. Nasuprot tome, novo dostignuće KRISS-a uključuje promenu elastičnosti bioloških tkiva u lokalnom području kako bi se regulisala diferencijacija fibroblasta. Ovo se smatra sigurnijim od prethodne metode jer sprečava neočekivane lančane reakcije koje faktori rasta mogu izazvati unutar ćelija.
Ovo dostignuće je postignuto integracijom KRISS-ovih jedinstvenih tehnologija za nelinearnu optičku sliku i analizu proteina. Tehnologija nelinearne optičke slike omogućava posmatranje kolagena unutar uzoraka bez bojenja, što sprečava oštećenje sitnih uzoraka tokom procesa bojenja. Tehnologija analize proteina, koja služi za tačnu kvantifikaciju proteina prisutnih u biološkim uzorcima, pruža informacije o ćelijskim proteinima na osnovu sadržaja elastina.
Ovo dostignuće se može primeniti ne samo na razvoj dopunskih lekova za zarastanje rana kontrolom ćelijskog mikrookruženja, već i na dodatna istraživanja o tretmanima srodnih bolesti kao što su fibroza jetre, fibroza pluća i fibroza srca. Pošto je poznato da količina elastina utiče na proliferaciju ćelija raka, očekuje se da će rezultati doprineti istraživanju o kontroli rasta raka.
Dr Se Hva Kim, glavni istraživač iz KRISS Nanobio Measurement Group, izjavio je: „KRISS-ova konvergencija naprednih tehnologija bio-merenja dovela je do ovog dostignuća. Planiramo da proširimo istraživanje različitih mehanizama fibroze koristeći ćelije organa, kao i ćelije kože“.
