Un professeur du RIT reçoit une subvention pour étudier de nouvelles approches thérapeutiques pour la sclérodermie

Plus de collagène dans le corps humain n’est pas toujours une bonne chose, et Karin Wuertz-Kozak étudie comment la maladie progresse en raison de l’augmentation de cette protéine importante.

Wuertz-Kozak a récemment reçu plus de 400 000 $ du programme de recherche médicale dirigé par le Congrès (CDMRP) pour étudier de nouvelles approches thérapeutiques pour la sclérodermie, une maladie auto-immune chronique impliquant la surproduction de collagène, également connue sous le nom de fibrose.

Le collagène est l’une des protéines matricielles les plus importantes de votre corps. Et bien que la perte de collagène soit associée à de nombreuses maladies, la surproduction de collagène a également des effets néfastes, comme on le voit lors de la sclérodermie. »

Karin Wuertz-Kozak, professeure dotée Kate Gleason, Département de génie biomédical, Rochester Institute of Technology

Le CDMRP est une initiative de financement du ministère de la Défense visant à transformer les soins de santé et à favoriser de nouvelles alternatives de traitement. Wuertz-Kozak est le premier membre du corps professoral du RIT à recevoir un financement dans le cadre de cette initiative et s’associera à Benjamin Korman, MD, professeur adjoint d’allergie/immunologie et rhumatologie à l’Université de Rochester Medical Center, pour développer de nouveaux modèles de test et de traitement . options

La sclérodermie n’est pas facile à diagnostiquer et, à ce jour, il existe des traitements limités pour cette maladie progressive qui entraîne une peau dure et tendue et une altération des mouvements. Il peut également affecter d’autres organes, tels que les poumons, où la fibrose et les cicatrices inhibent la respiration.

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Wuertz-Kozak et son équipe développeront des modèles de peau 3D qui pourront être utilisés pour simuler et évaluer l’initiation, la progression et le traitement de la maladie fibrotique à l’aide d’une technologie de pointe appelée électrospinning. Le processus implique une haute tension appliquée à une solution de polymère qui crée de minuscules fibres à l’échelle nanométrique. Le matériau accumulé sur une plaque collectrice mise à la terre ressemble à des fibres de collagène naturel.

« En utilisant des variantes de ce processus et des polymères sélectionnés, vous pouvez créer des constructions nanofibreuses qui simulent différents types de tissus », a-t-il déclaré. « Nous avons commencé à le faire comme un moyen d’avoir un système à haut débit plus contrôlable et plus rentable pour les tests cutanés qui peut être utilisé comme alternative aux tests sur les animaux. Pour notre modèle de peau, nous avons combiné l’électrofilage classique avec l’électrofilage cryogénique pour créer bi -des constructions tissulaires en couches qui simulent la structure dense de l’épiderme et la structure plus spongieuse du derme. »

Il y a plusieurs aspects dans le projet global. La première consiste à développer un modèle de peau fibrotique à l’aide de cette technique de double couche. Pour induire une surproduction de collagène, les cellules cutanées ensemencées dans ces porteurs nécessitent des stimuli supplémentaires, tels qu’un traitement avec le facteur de croissance TGF-bêta et une exposition au sérum de patients atteints de sclérodermie, a-t-il expliqué.

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Dans la deuxième partie du projet, la formation de Wuertz-Kozak en tant que pharmacien devient évidente. Avant de venir au RIT, il a suivi une formation en pharmacologie et possède une vaste expérience en recherche orthopédique et biomécanique. Cette expérience est essentielle car elle étudie si la surproduction de collagène dans ce modèle, et finalement chez les patients, peut être inversée ou arrêtée par des approches pharmacologiques.

« Les premiers résultats semblent vraiment prometteurs », a déclaré Wuertz-Kozak, qui travaille sur les canaux ioniques dans la santé et la maladie depuis plus de cinq ans.

Le projet interdisciplinaire s’étend sur trois ans. Les premiers travaux ont été menés par Andrea De Pieri, qui a rejoint le laboratoire Wuertz-Kozak Tissue Mechanobiology and Regeneration en 2020 en tant que chercheur postdoctoral. Il est originaire d’Italie et a obtenu son doctorat. En Irlande. Plus récemment, Patricia Alvaro Llopis d’Espagne a rejoint l’équipe.

Wuertz-Kozak est un universitaire international. Originaire d’Allemagne, elle a travaillé dans le Vermont et en Suisse avant de rejoindre le Kate Gleason College of Engineering du RIT en 2019. Son expertise réside dans la compréhension des mécanismes cellulaires et des pathologies sous-jacentes de l’inflammation conduisant à de nouvelles options de régénération tissulaire et de traitement et à la réduction de la douleur. Elle a acquis près de 2 millions de dollars en financement organisationnel depuis qu’elle a rejoint RIT et est impliquée dans de nombreuses collaborations de recherche nationales et internationales.

« Notre recherche jettera les bases d’une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents au développement et à la progression de la sclérodermie », a déclaré Wuertz-Kozak. « Cela pourrait être un moyen d’améliorer les soins et la qualité de vie des personnes touchées par les changements cutanés induits par la sclérodermie. »

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