Yeni baskı yöntemi, kalp dokusunda insan damar sisteminin yapısını in vitro olarak kopyalayan dallanan damarlar oluşturur

Laboratuvarda yetiştirilen organlar, henüz elde edilmemiş olan organ mühendisliğinin uzun süredir devam eden bir ‘kutsal kâsesi’dir, ancak yeni araştırmalar, co-SWIFT adı verilen yeni bir 3D baskı yöntemi kullanarak bu hedefi gerçeğe büyük bir adım daha yaklaştırmıştır. co-SWIFT, düz kas hücreleri ve endotel hücreleri ile canlı insan kalp dokusuna aşılanan çift katmanlı damarların dallanma ağlarını basar ve hatta hastaya özgü vasküler yapıları çoğaltabilir, bu da bir gün kişiselleştirilmiş tıp için kullanılabileceğini gösterir.

Vücut dışında büyüyen fonksiyonel insan organları, organ nakli tıbbının uzun zamandır aranan ve hala belirsiz olan bir “kutsal kâse” dir. Harvard’ın Wyss Biyolojiden Esinlenen Mühendislik Enstitüsü ve John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan (SEAS) yapılan yeni araştırmalar, bu arayışı tamamlamaya büyük bir adım daha yaklaştırıyor.

Bilim insanlarından oluşan bir ekip, düz kas hücrelerinin farklı bir “kabuğuna” sahip birbirine bağlı kan damarlarından ve sıvının içinden geçebileceği içi boş bir “çekirdeği” çevreleyen endotel hücrelerinden oluşan vasküler ağları 3D yazdırmak için yeni bir yöntem yarattı. Bu vasküler mimari, doğal olarak oluşan kan damarlarınınkini yakından taklit eder ve implante edilebilir insan organları üretebilme yolunda önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Başarı, Advanced Materials dergisinde yayımlandı.

“Önceki çalışmalarda, canlı bir hücresel matris içindeki içi boş kanalları modellemek için “fonksiyonel dokuda kurban yazı” (SWIFT) olarak bilinen yeni bir 3D biyo-baskı yöntemi geliştirdik. Burada, bu yönteme dayanarak, doğal kan damarlarında bulunan çok katmanlı mimariyi özetleyen, birbirine bağlı bir endotel oluşturmayı kolaylaştıran ve kan akışının iç basıncına dayanacak şekilde daha sağlam hale getiren koaksiyel SWIFT’i (ko-SWIFT) tanıtıyoruz” dedi ilk yazar Paul Stankey, SEAS’ta ortak kıdemli yazar ve Wyss Core Fakülte üyesi Jennifer Lewis’in laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi, Dr.D.

Ekip tarafından geliştirilen en önemli yenilik, basılı kapları oluşturan “mürekkepler” için bağımsız olarak kontrol edilebilen iki sıvı kanalına sahip benzersiz bir çekirdek kabuk nozuluydu: kollajen bazlı bir kabuk mürekkebi ve jelatin bazlı bir çekirdek mürekkebi. Nozülün iç çekirdek haznesi, kabuk haznesinin biraz ötesine uzanır, böylece nozül, insan dokularının ve organlarının perfüzyon yoluyla yeterli oksijenlenmesi için birbirine bağlı dallanma ağları oluşturmak üzere önceden basılmış bir kabı tamamen delebilir. Kapların boyutu, baskı sırasında baskı hızı veya mürekkep akış hızları değiştirilerek değiştirilebilir.

Yeni co-SWIFT yönteminin işe yaradığını doğrulamak için, ekip önce çok katmanlı kaplarını şeffaf granül bir hidrojel matrisine bastı. Daha sonra, damarları, canlı kas dokusunun yoğun, lifli yapısını kopyalayan gözenekli kollajen bazlı bir malzemeden oluşan uPOROS adı verilen yakın zamanda oluşturulmuş bir matrise bastılar. Bu hücresiz matrislerin her ikisinde de dallanan vasküler ağları başarılı bir şekilde basabildiler. Bu biyomimetik kaplar basıldıktan sonra, matris ısıtıldı, bu da matris ve kabuk mürekkebindeki kollajenin çapraz bağlanmasına ve kurban jelatin çekirdek mürekkebinin erimesine neden oldu, bu da kolayca çıkarılmasını sağladı ve açık, perfüze edilebilir bir damar sistemi ile sonuçlandı.

Kaynak : https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240807225648.htm

Covid-19 varyantı JN.1, spike proteinindeki kritik bir mutasyon nedeniyle antikorlardan kaçmış ve küresel olarak yayılmış olabilir.

Bir mutasyon için çok önemli olabilirdi. COVID-19 Salgını JN.1 varyantı geçen yıl dünya çapında hızla yayıldı ve virüsün ne kadar hızlı adapte olabileceğini gösterdi.

“JN.1’deki tek bir mutasyon, antikor tepkisinden kaçması için anahtardı ve bu yüzden küresel olarak yayılabildi” diyor Emanuele Andreano İtalya’daki Toscana Yaşam Bilimleri Vakfı’nda.

Omicron varyantının bir alt varyantı olan JN.1, ilk olarak Ağustos 2023’te Lüksemburg’da tespit edildi. Ocak ayının sonunda, yüzde 88’ini oluşturuyordu, ABD, İngiltere ve Avustralya’da kaydedilen enfeksiyonların sırasıyla yüzde 85 ve yüzde 77’si. Selefi BA.2.86, bilinen küresel enfeksiyonların yüzde 5’inden fazlasını hiçbir zaman oluşturmadı.

JN.1 ve onun soyundan gelenler dünya çapında en çok bildirilen covid-19 varyantları olmaya devam ederken, Andreano ve meslektaşları nasıl bu kadar geniş bir alana yayıldığını araştırmak istedi. Genetik dizileme daha önce, virüsün konakçı hücreleri enfekte etmek için kullandığı spike proteinindeki BA.2.86 ile karşılaştırıldığında ek bir mutasyona işaret ediyordu.

Daha fazla bilgi edinmek için Andreano ve meslektaşları 899 tür analiz etti. Antikor daha önce tümü iki veya üç doz mRNA covid-19 aşısı almış ve önceki varyantlarla enfeksiyonları doğrulanmış 14 kişiden toplanan kan örneklerinden.

Devamını oku https://www.newscientist.com/article/2443341-covid-variant-jn-1-may-have-become-dominant-due-to-just-one-mutation

Eklemlerde çok önemli bir bileşen olan kıkırdağın onarımı herkesin bildiği gibi zordur.

aynak:Kuzeybatı Üniversitesi

Özet: Bilim adamları, büyük bir hayvan modelinin diz eklemlerinde yüksek kaliteli kıkırdağı başarıyla rejenere eden yeni bir biyoaktif malzeme geliştirdiler. Yeni malzeme, doğal kıkırdağın mikro yapısını taklit eden peptitler, proteinler ve polisakkaritler içerir. Altı ay içinde, araştırmacılar yeni kıkırdak büyümesi gözlemlediler.Northwestern Üniversitesi bilim adamları, büyük bir hayvan modelinin diz eklemlerinde yüksek kaliteli kıkırdağı başarıyla yeniden oluşturan yeni bir biyoaktif malzeme geliştirdiler.

Lastik gibi bir yapışkan gibi görünse de, malzeme aslında kıkırdağın vücuttaki doğal ortamını taklit etmek için birlikte çalışan karmaşık bir moleküler bileşenler ağıdır.

Yeni çalışmada, araştırmacılar materyali hayvanların diz eklemlerindeki hasarlı kıkırdağa uyguladılar. Araştırmacılar, sadece altı ay içinde, eklemlerde ağrısız mekanik esneklik sağlayan doğal biyopolimerleri (kollajen II ve proteoglikanlar) içeren yeni kıkırdakların büyümesi de dahil olmak üzere gelişmiş onarım kanıtları gözlemlediler.

Araştırmacılar, daha fazla çalışma ile yeni malzemenin bir gün tam diz protezi ameliyatlarını önlemek, osteoartrit gibi dejeneratif hastalıkları tedavi etmek ve ACL yırtıkları gibi sporla ilgili yaralanmaları onarmak için potansiyel olarak kullanılabileceğini söylüyorlar.

Çalışma, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanacak.

“Kıkırdak eklemlerimizde kritik bir bileşendir,” diyor çalışmayı yöneten Northwestern’den Samuel I. Stupp. “Kıkırdak zamanla hasar gördüğünde veya parçalandığında, insanların genel sağlığı ve hareketliliği üzerinde büyük bir etkisi olabilir. Sorun şu ki, yetişkin insanlarda kıkırdak doğal bir iyileşme yeteneğine sahip değildir. Yeni tedavimiz, doğal olarak yenilenmeyen bir dokuda onarıma neden olabilir. Tedavimizin ciddi, karşılanmamış bir klinik ihtiyacı karşılamaya yardımcı olabileceğini düşünüyoruz.”

Rejeneratif nanotıbbın öncülerinden biri olan Stupp, Northwestern’de Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Kimya, Tıp ve Biyomedikal Mühendisliği Mütevelli Heyeti Profesörüdür ve burada Simpson Querrey Biyonanoteknoloji Enstitüsü ve ona bağlı merkezi Rejeneratif Nanotıp Merkezi’nin kurucu direktörüdür. Stupp’un McCormick Mühendislik Okulu, Weinberg Fen Edebiyat Fakültesi ve Feinberg Tıp Okulu’nda randevuları var. Stupp’un laboratuvarında eski bir doktora öğrencisi olan Jacob Lewis, makalenin ilk yazarıdır.

Kaynak: Columbia Üniversitesi Irving Tıp Merkezi

Özet:Bakterilerdeki ‘döngüsel’ bir keşif, kendi genomumuzun yapısı hakkında temel soruları gündeme getiriyor ve yeni genetik tedaviler için potansiyel bir materyal kaynağını ortaya çıkarıyor.

Bakterilerdeki “döngüsel” bir keşif, kendi genomumuzun yapısı hakkında temel soruları gündeme getiriyor ve yeni genetik tedaviler için potansiyel bir malzeme kaynağını ortaya çıkarıyor.

Genetik kod ilk kez 1960’larda çözüldüğünden beri, genlerimiz açık bir kitap gibi görünüyordu. Kromozomlarımızı bir romandaki cümleler gibi doğrusal harf dizileri olarak okuyarak ve kodunu çözerek, genomumuzdaki genleri tanımlayabilir ve bir genin kodundaki değişikliklerin sağlığı neden etkilediğini öğrenebiliriz.

Bu doğrusal yaşam kuralının, insanlardan bakterilere kadar tüm yaşam formlarını yönettiği düşünülüyordu.

Ancak Columbia araştırmacıları tarafından yapılan yeni bir çalışma, bakterilerin bu kuralı çiğnediğini ve serbest yüzen ve geçici genler oluşturabildiğini ve benzer genlerin kendi genomumuzun dışında var olma olasılığını artırdığını gösteriyor.

“Bu keşfin alt üst ettiği şey, kromozomun, hücrelerin protein üretmek için kullandığı tüm talimatlara sahip olduğu fikridir” diyor Vagelos Doktorlar ve Cerrahlar Koleji’nde biyokimya ve moleküler biyoloji profesörü olan Samuel Sternberg, araştırmayı tıp fakültesinde MD / PhD öğrencisi olan Stephen Tang ile birlikte yürütüyor.

“Artık biliyoruz ki, en azından bakterilerde, genomda korunmayan ve yine de hücrenin hayatta kalması için gerekli olan başka talimatlar olabilir.”

“Şaşırtıcı” ve “uzaylı biyolojisi”

Bilimsel tepki, birkaç ay önce, makale ilk kez bir ön baskı olarak ortaya çıktığında haber olmuştu. Bir Nature News makalesinde, bilim adamları keşfi “uzaylı biyolojisi”, “şaşırtıcı” ve “şok edici” olarak nitelendirdiler.

Tang, “Bizi defalarca inançsızlık içinde bıraktı” diyor ve “mekanizma yavaş yavaş ortaya çıktıkça şüpheden şaşkınlığa geçtik.”

Bakteriler ve virüsleri, DNA’larını bakteri genomuna enjekte etmeye çalıştıkları ve bakteriler kendilerini savunmak için kurnaz yöntemler (örneğin CRISPR) geliştirdikleri için çağlar boyunca savaşa kilitlenmiştir. Birçok bakteri savunma mekanizması keşfedilmemiştir, ancak yeni genom düzenleme araçlarına yol açabilir.

Stres, bağırsak mikrobiyomunun düzensizliğine yol açar ve bu da iltihaplanmaya ve vücudun enfeksiyonu savuşturma yeteneğinde bir düşüşe neden olur.

Sanatçı: Sara Reardon

Bir araştırmaya göre, stres insanları hasta hissettirebilir ve bağırsaktaki bakteriler suçlanabilir¹ farelerde. Araştırma, stresli bir beynin bağırsaktaki belirli bezleri doğrudan kapattığını, bağırsak bakterilerini ve vücudun daha geniş bağışıklık sistemini etkilediğini gösteriyor.

Çalışmayı gözden geçiren İrlanda’daki University College Cork’tan sinirbilimci John Cryan, çalışmanın “teknik bir güç gösterisi” olduğunu söylüyor. Bağırsak-beyin bağlantısı üzerine yapılan çalışmaların çoğu, bakterilerin beyni nasıl etkilediğine odaklanmıştır, bu nedenle Cryan, psikolojik durumların bakterileri ‘yukarıdan aşağıya’ nasıl kontrol edebileceğine dair araştırmaları memnuniyetle karşılamaktadır. “Bu, yapbozun gerçekten harika bir parçası” diyor. Araştırma 8 Ağustos’ta Cell bülteninde yayımlandı.

Bağırsak-beyin muhabbeti

Araştırmacılar uzun zamandır bağırsak ve beynin birbiriyle ‘konuştuğunu’ biliyorlar. Stres altında beyin, inflamatuar bağırsak hastalığı gibi bağırsak rahatsızlıklarını tetikleyebilecek hormonların salınımını teşvik eder. Bağırsaktaki bazı bakteriler beyni ve davranışı etkileyen kimyasal sinyalleri serbest bırakabilir.

Ancak sinirsel iletişim yolları daha az anlaşılmıştır. Daha fazla bilgi edinmek için, Almanya’nın Tübingen kentindeki Max Planck Biyolojik Sibernetik Enstitüsü’nden sinirbilimci Ivan de Araujo ve meslektaşları, ince bağırsağın duvarlarında bulunan Brunner bezleri adı verilen küçük organlara odaklandı. Bu bezler hakkında çok az şey bilinmektedir, bunun dışında mukus üretirler ve çok sayıda nöron içerirler.

De Araujo’nun ekibi, farelerin Brunner bezlerinin çıkarılmasının hayvanları enfeksiyona karşı daha duyarlı hale getirdiğini buldu. Aynı zamanda iltihaplanma belirteçlerini, bir bağışıklık kimyasalları selini ve dokulara zarar verebilecek hücreleri de artırdı. Ekip, insanlarda da benzer bir etki gördü: Brunner’in bezlerini içeren bağırsakların bir kısmından tümörleri çıkarılan insanlar, diğer bölgelerden tümörleri çıkarılmış olan insanlardan daha yüksek seviyelerde beyaz kan hücrelerine (iltihaplanma belirteci) sahipti.

Kat hizmetleri bakterileri

Daha yakın analizler, Brunner bezlerinin farelerden çıkarılmasının, ince bağırsakta yaşayan Lactobacillus cinsindeki bakterileri ortadan kaldırdığını gösterdi. Sağlıklı bir gastrointestinal sistemde, Lactobacilli, bağırsağı kaplayan hücreler arasında harç görevi gören proteinlerin üretimini uyarır ve belirli besinlerin kan dolaşımına girmesine izin verirken bağırsak içeriğinin çoğunu içeride tutar. Ancak Lactobacilli gittiğinde, bağırsak ‘sızdırır’ ve “kana geçmemesi gereken şeyler bunu yapar”, diyor Araujo. Bağışıklık sistemi bu yabancı moleküllere saldırarak Brunner bezleri olmayan farelerde görülen iltihaplanma ve hastalığa neden olur.

Araştırmacılar daha sonra bezlerin nöronlarını incelediler. Nöronların, bağırsak ve beyin arasındaki bir iletişim yolu olan vagus sinirindeki liflere bağlandığını buldular. Bu lifler doğrudan beynin duygu ve stres tepkisinde rol oynayan amigdalaya gider. Sağlam Brunner bezlerine sahip fareleri kronik stres altına yerleştirmek, bezleri çıkarmakla aynı etkiye sahipti: Lactobacillus seviyeleri düştü ve iltihaplanma arttı. Bu, stresin Brunner bezlerini kapattığını gösteriyordu.