3D-модель гематоенцефалічного барʼєру прискорить розробку ліків від нейродегенеративних захворювань

Такий підхід не відображає складну структуру та функції гематоенцефалічних барів і не враховує комунікації між різними типами клітин.

Швейцарські дослідники запропонували реалістичнішу модель гематоенцефалічного барʼєру, яка дозволить проводити більш інформативні дослідження з оцінки нових ліків, розроблених для лікування хвороб ЦНС. Також нова 3D модель ГЕБ може використовуватися для оцінки інноваційних методів лікування пухлин головного мозку.

Для відтворення барʼєру розробники з ETH Zurich обʼєднали у межах однієї платформи ендотеліальні клітини мікросудин, астроцити і перицити людини, тобто. типи клітин, що утворюють гематоенцефалічний барʼєр у природних умовах. Це дозволило майже повністю відтворити тривимірну структуру гематоенцефалічних барʼєрів і вимірювати проникність барʼєру, одночасно відстежуючи його морфологічні зміни за допомогою мікроскопії високої роздільної здатності.

В ході експериментів вчені помістили прозорі електроди на покривні скла з обох боків барʼєру для вимірювання його проникності, що виражається в електричному опорі мембран клітин. Щоб імітувати рух рідини в організмі, дослідники встановили мікрофлюїдну платформу із резервуарами для рідини на своєрідний балансир. Гравітація викликала потік, який, своєю чергою, створював силу клітинного зсуву.

Біоінженери протестували свою нову модель гематоенцефалічних барів in vitro в умовах стресу (гіпоксії). Ці експерименти дозволили спровокувати у ГЕБ швидкі трансформації та продемонструвати потенціал платформи. Авторам вдалося також виявити, що електричний опір барʼєру знижується ще до того, як він зазнає морфологічних змін, які роблять його більш проникним.

Вчені з ETH Zurich вважають, що їхня модель дозволить більш точно визначати, які молекули стабілізують гематоенцефалічний барʼєр, а також виявляти сполуки, придатні для його подолання, що вже необхідно для розробки ліків.