Chemici van de Radboud Universiteit ontdekten in 2013 een uniek materiaal. Van een synthetisch polymeer genaamd polyisocyanopeptide (PIC), ze maakten een gel die zich gedraagt ​​als de matrix die de cellen in je lichaam omringt. Het materiaal vertoont een bijzondere eigenschap die niet in andere materialen voorkomt:het geleert bij verwarming en keert terug naar een vloeibare oplossing als het wordt afgekoeld. Met deze bijzondere combinatie van eigenschappen, er is een groot aantal potentiële klinische toepassingen voor de gel.

In een reeks recente publicaties tonen onderzoekers van de Radboud Universiteit en het Radboudumc aan dat de PIC-gel uitermate geschikt is als celcultuurplatform buiten het lichaam (in vitro). Door de eigenschappen van de gel te wijzigen, ze kunnen de celgroei en -ontwikkeling afstemmen. Op deze manier is het mogelijk om de groei van organoïden - kleine organen die worden geproduceerd uit menselijke cellen in een reageerbuis - via de gel te beheersen. Met de gel kunnen ze ook de groei en ontwikkeling van stamcellen sturen en welke stoffen ze afscheiden.

Standaard model orgels

"Wetenschappers gebruiken normaal gesproken muizentumorextract als kweekmedium voor organoïden, " zegt Paul Kouwer, moleculair chemicus aan de Radboud Universiteit. "Vanwege de onstabiele samenstelling van dit extract, echter, de resultaten zijn zeer variabel."

"Het voordeel van de PIC-gel is dat het groeimedium elke keer exact dezelfde samenstelling heeft, waardoor de organoïden meer geschikt zijn voor gebruik als standaard modelorganen voor medisch onderzoek, bijvoorbeeld in kanker." In een volgende publicatie, de onderzoekers toonden aan dat de PIC-gel kan worden gebruikt om de cellulaire ontwikkeling te controleren, die we kunnen gebruiken voor de groei van weefsels.

Geen stamcellen nodig in het lichaam

Bij stamceltherapie is stamcellen van de patiënt of een donor worden in het lichaam ingebracht om afwezige of defecte cellen in het bloed te vervangen, weefsels of organen. Na transplantatie sterven de stamcellen meestal af. Kouwer:“Ook al overleven de stamcellen doorgaans niet zo lang, stamceltherapie is desalniettemin succesvol. Eén theorie suggereert dat de belangrijke factor niet de stamcellen zelf zijn, maar wat ze in het lichaam afscheiden."

"In een van onze publicaties hebben we aangetoond dat de PIC-gel kan worden afgestemd om te controleren welke stoffen stamcellen afscheiden. Deze bioactieve verbindingen kunnen vervolgens worden gebruikt om ziekten te behandelen, waardoor het niet meer nodig is om de stamcellen in het lichaam in te brengen."

De resultaten onderstrepen de veelzijdigheid van de PIC-gel. "We streven ernaar om materialen verder te ontwikkelen zodat ze uiteindelijk in een klinische setting kunnen worden toegepast." Tegelijkertijd, de chemici in de groep van Kouwer vorderen het onderzoek naar andere mogelijke toepassingen van de gel verder.