Команда, в которую входят исследователи инфекций, инженеры и специалисты по биоинформатике из Саутгемптона и Университетского колледжа Лондона, использовали метод электростатической инкапсуляции, чтобы создать крошечные трехмерные сферы, внутри которых человеческие клетки инфицированы бактериями туберкулеза (ТБ), чтобы создать условия, которые более точно отражают события. у пациентов.Модель позволяет исследователям дополнительно исследовать, что происходит в организме человека при развитии туберкулеза, с долгосрочной целью определения новых методов лечения антибиотиками и вакцин.
Исследование финансировалось Советом по медицинским исследованиям и опубликовано в mBio, а аналогичное исследование — в eLife.Профессор Пол Элкингтон, возглавляющий исследовательскую группу Саутгемптона по туберкулезу, прокомментировал: «Мы считаем, что это действительно захватывающая разработка в области исследований туберкулеза. Трехмерную сферу можно создать с помощью коллагеновой матрицы, так что она больше похожа на легкое человека. создает среду, которая позволяет определенным антибиотикам, важным для лечения пациентов, уничтожать инфекцию, чего они не могут сделать в других системах 2D-моделей. Эта система поможет нам ускорить процесс поиска лекарств и вакцин от туберкулеза человека, инфекции, которая убивает 1,8 миллиона человек в год ».
Кроме того, 3D-сферы могут продлевать эксперименты до трех недель, что более чем в четыре раза дольше, чем стандартные системы 2D-моделей. Это дает исследователям больше информации о том, как развивается инфекция, и о влиянии различных вмешательств с течением времени.Следующий этап исследования будет проводиться в сотрудничестве с Африканским научно-исследовательским институтом здравоохранения в Дурбане в рамках проекта, финансируемого из гранта Фонда исследований глобальных проблем MRC на сумму 350 000 фунтов стерлингов.
В Дурбане очень высокий уровень заболеваемости туберкулезом и идеальная лабораторная инфраструктура для внедрения трехмерной модели для изучения клеток пациентов с высоким риском туберкулеза.Профессор Элкингтон добавил: «Мы рады расширить наши исследования и имеем возможность объединить разносторонний опыт для разработки передовой лабораторной системы, которая может быть применена к широкому спектру инфекций, особенно инфекций, которые распространены в странах с ограниченными ресурсами. Мы будет использовать нашу 3D-модель для интеграции инженерных и биологических подходов с клиническими образцами для создания совершенно новой системы изучения инфекции ».
Д-р Аль Лесли из Африканского научно-исследовательского института здравоохранения сказал: «Совместная работа биологов и инженеров-инфекционистов может принести огромную пользу, поскольку они выталкивают друг друга из своих зон комфорта и заставляют взглянуть на проблему по-новому. Этот грант — начало того, что, как мы надеемся, станет долгосрочным сотрудничеством, которое внесет реальные инновации в наши исследовательские программы по туберкулезу и ускорит темпы открытий для борьбы с этой смертоносной эпидемией ».