Scaffolds and mesenchymal stem cells to treat Lung disease
- Reference number
- SBE13-0130
- Start and end dates
- 140701-200630
- Amount granted
- 30 999 999 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
The main objective in this proposal is to characterize mesenchymal stem cell (MSC) populations that harbour immunomodulatory- and antifibrotic properties, and to find therapeutic molecules that can boost this effect. We foresee the use of these MSC populations -alone or in conjunction with therapeutical molecules -as cell based therapy to treat chronic lung disorders including e.g. chronic obstructive pulmonary disease (COPD), rejection of transplanted lung and lung fibrosis. We will use cells and extracellular matrix (ECM) scaffolds from these patient groups. We will investigate the properties of MSC in 3D cell culture systems by using patient scaffolds (biopsies) seeded with fibroblasts and epithelial/endothelial cells. Results from these experiments will lead us to further explore the use of MSC with specific properties, and follow their function in lung fibrosis in an in vivo mouse model. We have preliminary results pointing towards the therapeutic potential to modulate glycosaminoglycan side chains of proteoglycans. We will modulate specific enzymes in this process. In addition, we will perform drug screens to identify molecules that modulate fibrosis. We expect this approach will generate several therapeutical molecules that will be elaborated in existing and future companies. In one of the companies, Dilafor, one ECM derivative is already in clinical trial so the route towards new therapeuticals for inflammatory, remodelling lung disorders is already paved.
Popular science description
Kroniska lungsjukdomar, som KOL, astma och lungfibros, utgör ett växande problem både i världen och i Sverige, vilket leder till ökad socioekonomisk börda med sjukhusvistelser, mindre arbetsförmåga och sjukskrivningar. Kroniska lungsjukdomar orsakar vävnadsförändringar, vilket kan påverka syresättningen och leda till hosta, andfåddhet och syrebrist. Inga läkemedel kan idag bota dessa sjukdomar, behandlingen syftar till att minska symptomen. I svåra fall kan patienten behöva konstant syrgas, och/eller en lungtransplantation. Transplantation innebär dock en stor risk, då organet riskerar att förändras och stötas bort. Syftet med projektet är att utforska möjligheten att via stamceller bota kroniska lungsjukdomar. Den omgivande bindväven är en nyckelfaktor för stamcellernas egenskaper och i projektet vill vi finna hur stamceller kan påverka den omgivande bindväven, men även hur bindväven på verka dessa celler samt andra viktiga celler i lungan såsom fibroblaster och epitelceller. Vi kommer isolera celler och vävnad från patienter med kroniska lungsjukdomar för att bestämma vilken form av bindväv de producerar, vilka komponenter den består av och hur cellerna påverkas av sin egen bindväv. Vi kommer också studera hur cellerna påverkas om vi förändrarbindväven, om vi gör den mjukare eller stelare, om vi ändrar vilka komponenter den består av osv. Vi ämnar också undersöka om cellerna själva kan påverka den bindväv de växer på. Eftersom stamcellerna också har nära kontakt med andra celler kommer vi samodla dem med andra celltyper som finns normalt i lunga. Resultaten kommer leda oss vidare till studier av stamceller i modeller av kroniska lungsjukdomar, där vi undersöker hur stamcellerna påverkar skada, läkning, inflammation och andra processer som förekommer vid kroniska sjukdomar. Genom karaktärisering av stamcellernas reaktioner på olika bindvävstyper får vi kunskap om samspelet mellan bindväv och stamcell. Vi planerar att förbehandla lungorna och modellera bindväven så att den passar stamcellerna perfekt, genom denna kunskap. Vi har redan en del preliminära data som är lovande, och planerar att utveckla denna strategi genom storskalig screening av nya typer av läkemedel. Projektet syftar till att utveckla en revolutionerande behandlingsform med cellterapi och fibrosmodiferande läkemedel. Vår förhoppning är att finna förbättring för en stor mängd människor, och är därför av stor strategiskt värde.