Logo Zephyrnet

Nền tảng mới để nghiên cứu cách muỗi mang mầm bệnh tác động và lây nhiễm tế bào và mô của con người

Ngày:

Một nhóm nghiên cứu của UCF đã thiết kế mô với tế bào người mà muỗi thích cắn và ăn -; với mục tiêu giúp chống lại các bệnh chết người do côn trùng cắn truyền.

Một nhóm đa ngành do nhà nghiên cứu y sinh Bradley Jay Willenberg của Đại học Y đứng đầu cùng với Mollie Jewett (Trường Khoa học Y sinh UCF Burnett) và Andrew Dickerson (Đại học Tennessee) đã lót các vật liệu sinh học gel mao quản 3D bằng tế bào người để tạo ra mô được thiết kế và sau đó truyền máu vào đó. .

Thử nghiệm cho thấy muỗi dễ dàng đốt và hút máu các công trình xây dựng. Các nhà khoa học hy vọng sẽ sử dụng nền tảng mới này để nghiên cứu cách thức mầm bệnh mà muỗi mang tác động và lây nhiễm tế bào và mô của con người. Hiện tại, các nhà nghiên cứu chủ yếu dựa vào các mô hình động vật và tế bào được nuôi cấy trên các đĩa phẳng cho các cuộc điều tra như vậy.

Hơn nữa, hệ thống mới này hứa hẹn rất nhiều đối với các loài muỗi hút máu đã được chứng minh là khó nuôi và duy trì như các thuộc địa trong phòng thí nghiệm, một ứng dụng thực tế quan trọng. Công việc của nhóm Willenberg đã được xuất bản vào thứ Sáu trên tạp chí Côn trùng.

Muỗi thường được gọi là loài động vật nguy hiểm nhất thế giới, vì các bệnh do vật trung gian truyền bệnh, bao gồm cả bệnh do muỗi gây ra, gây ra hơn 700,000 ca tử vong trên toàn thế giới mỗi năm. Sốt rét, sốt xuất huyết, vi-rút Zika và vi-rút West Nile đều do muỗi truyền. Ngay cả đối với những người sống sót sau những căn bệnh này, nhiều người vẫn bị suy nội tạng, co giật và ảnh hưởng nghiêm trọng đến thần kinh.

Nhiều người mắc các bệnh do muỗi truyền hàng năm, kể cả ở Hoa Kỳ. Số lượng những căn bệnh như vậy có thể đặc biệt tàn khốc đối với nhiều quốc gia trên thế giới".

Bradley Jay Willenberg, Nhà nghiên cứu y sinh, Đại học Y, Đại học Trung tâm Florida

Tác động toàn cầu của bệnh do muỗi truyền là điều thúc đẩy Willenberg, người có phòng thí nghiệm sử dụng sự kết hợp độc đáo giữa kỹ thuật y sinh, vật liệu sinh học, kỹ thuật mô, công nghệ nano và sinh học véc tơ để phát triển các công cụ nghiên cứu, kiểm soát và giám sát muỗi sáng tạo. Anh ấy nói rằng anh ấy hy vọng sẽ điều chỉnh nền tảng mới của mình để áp dụng cho các vectơ khác như bọ ve, loài lây lan bệnh Lyme.

Ông nói: “Chúng tôi đã chứng minh bằng chứng ban đầu về khái niệm với nguyên mẫu này. “Tôi nghĩ có nhiều cách tiềm năng để sử dụng công nghệ này.”

Được quay trên video, Willenberg đã quan sát thấy muỗi hăng hái hút máu từ mô được thiết kế, giống như chúng hút máu từ vật chủ là người. Cuộc trình diễn này thể hiện thành tựu của một cột mốc quan trọng đối với công nghệ: đảm bảo cấu trúc mô khiến muỗi cảm thấy ngon miệng.

“Như một trong những người cố vấn của tôi đã chia sẻ với tôi từ lâu, mục tiêu của các bác sĩ và nhà nghiên cứu y sinh là giúp giảm bớt đau khổ cho con người,” anh nói. “Vì vậy, nếu chúng tôi có thể cung cấp thứ gì đó giúp chúng tôi tìm hiểu về muỗi, can thiệp vào dịch bệnh và theo một cách nào đó khiến muỗi tránh xa con người, tôi nghĩ đó là một điều tích cực.”

Willenberg nảy ra ý tưởng về mô biến đổi gen khi biết Viện Y tế Quốc gia (NIH) đang tìm kiếm các mô hình 3D trong ống nghiệm mới có thể giúp nghiên cứu mầm bệnh mà muỗi và các động vật chân đốt khác mang theo.

Anh ấy nói: “Khi tôi đọc về việc NIH đang tìm kiếm những mô hình này, tôi đã nghĩ rằng có thể có một cách để khiến muỗi đốt và hút máu trực tiếp [trên các mô hình 3D]. “Sau đó, tôi có thể mang muỗi vào để thực hiện quá trình sinh nở tự nhiên và tạo ra một mô hình giao diện vectơ-vật chủ-mầm bệnh hoàn chỉnh để nghiên cứu tất cả cùng nhau.”

Vì nền tảng này vẫn đang ở giai đoạn đầu, Willenberg muốn kết hợp các loại tế bào bổ sung để đưa hệ thống đến gần hơn với da người. Anh ấy cũng đang phát triển sự hợp tác với các chuyên gia nghiên cứu mầm bệnh và làm việc với các vật trung gian bị nhiễm bệnh, đồng thời làm việc với các tổ chức kiểm soát muỗi để xem họ có thể sử dụng công nghệ này như thế nào.

“Tôi có một tầm nhìn cụ thể cho nền tảng này và tôi sẽ theo đuổi nó. Kinh nghiệm của tôi cũng vậy, những ý tưởng hay và hướng nghiên cứu khác sẽ phát triển khi nó đến tay người khác,” anh nói. “Suy cho cùng, những ý tưởng và nỗ lực tập thể của các cộng đồng nghiên cứu khác nhau sẽ thúc đẩy một hệ thống như của chúng tôi phát huy hết tiềm năng của nó. Vì vậy, nếu chúng tôi có thể cung cấp cho họ các công cụ để kích hoạt công việc của họ, đồng thời thúc đẩy công việc của chúng tôi tiến lên phía trước, điều đó thực sự thú vị.”

Willenberg nhận bằng Tiến sĩ. về kỹ thuật y sinh của Đại học Florida và tiếp tục ở đó để đào tạo sau tiến sĩ và sau đó ở các vị trí nhà khoa học, nhà khoa học phụ trợ và giảng viên. Ông gia nhập Đại học Y khoa UCF vào năm 2014, nơi ông hiện là trợ lý giáo sư y khoa.

Tham khảo nhật ký:

Seavey, CE, et al. (2023) Mô người được thiết kế như một nền tảng mới cho các cuộc điều tra sinh học tại chỗ muỗi đốt. Côn trùng. doi.org/10.3390/insects14060514.

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img