Больше коллагена в организме человека не всегда хорошо, и Карин Вюрц-Козак исследует, как болезнь прогрессирует из-за увеличения количества этого важного белка.

Вюрц-Козак недавно получил более 400 000 долларов от Программы медицинских исследований Конгресса (CDMRP) для изучения новых терапевтических подходов к склеродермии, хроническому аутоиммунному заболеванию, которое связано с перепроизводством коллагена, также называемым фиброзом.

Коллаген является одним из наиболее важных матричных белков в организме. И хотя потеря коллагена связана с многочисленными заболеваниями, перепроизводство коллагена также имеет пагубные последствия, как это наблюдается при склеродермии».

Карин Вюрц-Козак, профессор Кейт Глисон, факультет биомедицинской инженерии, Рочестерский технологический институт

CDMRP — это финансовая инициатива Министерства обороны, направленная на преобразование здравоохранения и поощрение новых альтернатив лечения. Вюрц-Козак является первым преподавателем RIT, получившим финансирование в рамках этой инициативы, и она будет сотрудничать с Бенджамином Корманом, врачом и доцентом кафедры аллергии/иммунологии и ревматологии в Медицинском центре Университета Рочестера, для разработки новых моделей тестирования и лечения. опции.

Склеродермию нелегко диагностировать, и на сегодняшний день существует ограниченное количество методов лечения этого прогрессирующего заболевания, которое приводит к затвердению и уплотнению кожи и нарушению движений. Он также может поражать другие органы, такие как легкие, где фиброз и рубцевание препятствуют дыханию.

Вюрц-Козак и ее команда разработают 3D-модели кожи, которые можно будет использовать для моделирования и оценки начала, прогрессирования и лечения фиброзной болезни с использованием передовой технологии, называемой электроспиннингом. Процесс включает в себя подачу высокого напряжения на полимерный раствор, создающий мельчайшие наноразмерные волокна. Накопленный материал на заземленной коллекторной пластине напоминает натуральные коллагеновые волокна.

Natrol, биотин, максимальная сила действия, 10 000 мкг, 200 таблеток

«Используя вариации этого процесса и выбранные полимеры, вы можете создавать нановолокнистые конструкции, имитирующие различные типы тканей», — сказала она. «Мы начали делать это как способ получить более экономичную и управляемую, высокопроизводительную систему для тестирования кожи, которую можно использовать в качестве альтернативы тестированию на животных. Для нашей модели кожи мы комбинируем классический электропрядение с криогенным электропрядением для создания би — многослойные тканевые конструкции, имитирующие плотную структуру эпидермиса и более рыхлую структуру дермы».

Есть несколько аспектов общего проекта. Первый включает в себя разработку модели фиброзной кожи с использованием этой двухслойной техники. Она объяснила, что для того, чтобы вызвать перепроизводство коллагена, дермальные клетки, посеянные в этих носителях, требуют дополнительных стимулов, таких как обработка фактором роста TGF-бета и воздействие сыворотки пациентов со склеродермией.

Во второй части проекта становится очевидным обучение Вюрц-Козака фармацевту. До прихода в RIT она обучалась фармакологии и имеет большой опыт в области ортопедических исследований и биомеханики. Этот опыт важен, поскольку она исследует, можно ли обратить вспять или приостановить перепроизводство коллагена в этой модели и, в конечном итоге, у пациентов с помощью фармакологических подходов.

«Первые результаты выглядят действительно многообещающе», — сказал Вюрц-Козак, который более пяти лет работает с ионными каналами в области здравоохранения и болезней.

Междисциплинарный проект рассчитан на три года. Раннюю работу проводила Андреа Де Пьери, которая присоединилась к лаборатории регенерации тканей и механобиологии Вюрц-Козак в 2020 году в качестве постдокторского исследователя. Он родом из Италии и получил докторскую степень. в Ирландии. Совсем недавно к команде присоединилась Патрисия Альваро Льопис из Испании.

Вюрц-Козак сама является международным ученым. Родом из Германии, она работала в Вермонте и Швейцарии, прежде чем поступить в Инженерный колледж RIT Кейт Глисон в 2019 году. Ее опыт заключается в понимании клеточных механизмов и лежащих в основе патологий воспаления для поиска новых вариантов лечения, регенерации тканей и уменьшения боли. С момента прихода в RIT она получила почти 2 миллиона долларов организационного финансирования и участвует во многих национальных и международных исследовательских проектах.

«Наше исследование заложит основу для лучшего понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе развития и прогрессирования склеродермии», — сказал Вюрц-Козак. «Это может быть способом улучшить уход и качество жизни тех, кто страдает изменениями кожи, вызванными склеродермией».