Kemister vid Radboud University upptäckte ett unikt material 2013. Från en syntetisk polymer vid namn polyisocyanopeptid (PIC), de gjorde en gel som beter sig likt matrisen som omger cellerna i din kropp. Materialet uppvisar en speciell egenskap som inte finns i andra material:det gelar vid upphettning och återgår till en flytande lösning när det kyls. Med denna speciella kombination av egenskaper, det finns ett stort antal potentiella kliniska tillämpningar för gelen.

I en serie nya publikationer visar forskare vid Radboud University och Radboud University Medical Center att PIC-gelen är extremt lämplig som en cellodlingsplattform utanför kroppen (in vitro). Genom att modifiera gelens egenskaper, de kan styra celltillväxt och utveckling. På så sätt är det möjligt att kontrollera tillväxten av organoider – små organ som produceras av mänskliga celler i ett provrör – genom gelén. Med gelén kan de också styra stamcellers tillväxt och utveckling och vilka ämnen de utsöndrar.

Standard modellorgan

"Forskare använder normalt mustumörextrakt som ett odlingsmedium för organoider, säger Paul Kouwer, molekylärkemist vid Radboud universitet. "På grund av den instabila sammansättningen av detta extrakt, dock, resultaten är mycket varierande."

"Fördelen med PIC-gelen är att varje gång odlingsmediet har exakt samma sammansättning, vilket innebär att organoiderna är mer lämpade att användas som standardmodellorgan för medicinsk forskning, till exempel till cancer." I en efterföljande publikation, forskarna visade att PIC-gelen kan användas för att kontrollera den cellulära utvecklingen, som vi kan använda för tillväxt av vävnader.

Inga stamceller behövs i kroppen

I stamcellsterapi, stamceller från patienten eller en donator införs i kroppen för att ersätta frånvarande eller defekta celler i blodet, vävnader eller organ. Efter transplantation dör stamcellerna i allmänhet. Kouwer:"Även om stamcellerna vanligtvis inte överlever särskilt länge, stamcellsterapi är ändå framgångsrik. En teori tyder på att den viktiga faktorn inte är själva stamcellerna, men vad de utsöndrar i kroppen."

"I en av våra publikationer har vi visat att PIC-gelen kan ställas in för att styra vilka ämnen stamceller utsöndrar. Dessa bioaktiva föreningar kan sedan användas för att behandla sjukdomar, vilket innebär att det inte längre är nödvändigt att föra in stamcellerna i kroppen."

Resultaten understryker PIC-gelens mångsidighet. "Vi strävar efter att vidareutveckla material så att de i slutändan kan användas i en klinisk miljö." Samtidigt, kemisterna i Kouwers grupp vidareutvecklar forskningen om andra möjliga tillämpningar av gelen.