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Base di calcolo del modulo di modelli per progettare l'unità per la ricreazione della funzione del rene

I ricercatori dalla scuola di medicina di monte Sinai ed altre da due istituzioni accademiche hanno ricevuto il finanziamento federale per montare sistematicamente il tessuto umano funzionale del rene dal tessuto modellistico su un computer. Se riuscito, ricerca-che lega insieme parecchie tecnologie di emergenza compreso il tessuto virtuale che modella e nanofabbricazione-ha potuto piombo ad un modo più prevedibile affinchè i ricercatori costruiscano il tessuto fuori dell'organismo e, conseguentemente, schermare per le nuove droghe.

Per costituire un fondo per il progetto, chiamato integrità del tessuto di Dynamics Underlying, gli istituti della sanità nazionali (NIH) hanno assegnato un quinquennale, concessione di $6-million dal suo programma trasformatore di progetti di ricerca (T-R01). T-R01 è un nuovo programma destinato per supportare le iniziative particolarmente innovarici della ricerca di cui hanno preveduto i risultati hanno un effetto principale sui vasti, problemi importanti nella ricerca biomedica e/o comportamentistica. Il totale di T-R01 awardees-42 questo anno-riceve la parte del loro finanziamento dalla Legge americana di reinvestimento e di ripristino.

La guida per questo progetto multi-principale del ricercatore, Ravi Iyengar, il PhD, Direttore dell'istituto sperimentale di terapeutica (ETI) alla scuola di medicina di monte Sinai, ha detto che la creazione di un'unità per il montaggio del tessuto richiederà al suo gruppo di risolvere un problema che è esistito da quando i patologi in primo luogo hanno cominciato ad esaminare le cellule umane sotto i microscopi.

“I patologi caratterizzano tipicamente la malattia in pazienti dallo studio della forma delle celle e tessuti e la loro diagnosi è stata sempre in gran parte empirica,„ ha detto il Dott. Iyengar, che è egualmente Dorothy H. e professore e presidenza di Lewis Rosenstiel, farmacologia e terapeutica dei sistemi e professore delle scienze e della psichiatria oncologiche, scuola di medicina di monte Sinai. “Nessuno sa perché le forme delle cellule cambiano o le norme da cui i tessuti sono organizzati. Vogliamo cominciare ottenere una manopola su questo studiando il rene e facendo che richiederà la collaborazione di varie discipline.„

Gli scienziati pianificazione mettere a fuoco sul podocyte, una cella specializzata del rene che si siede sulla membrana basale dell'organo e gestisce la filtrazione di piccole molecole dalle proteine. Una violazione in questa barriera di filtrazione è una causa principale della malattia renale che si presenta spesso fra i pazienti con il diabete, il HIV e l'ipertensione. Gli afroamericani con ipertensione sono quattro volte più probabili dei bianchi con ipertensione da sviluppare la malattia renale, una circostanza che corrente non ha maturazione e può finalmente necessitare la dialisi.

Secondo il Dott. Iyengar, scoprire i principi che sono alla base dell'installazione del tessuto, poichè lui ed i colleghi pianificazione fare qui ed aventi un metodo più prevedibile per il montaggio dei tessuti all'interno di un'unità nanofabricated, avrebbe vasto impatto clinico. “La mancanza di unità costruite del tessuto in vitro, o l'esterno il corpo cellulare, è un grande impedimento nelle prove delle droghe nuove,„ ha detto. “Se questo esperimento funziona ed abbiamo una metodologia per montare questi tessuti all'interno delle unità nanofabricated, questo potrebbe trasformarsi in molto in un utile schermando l'approccio per la scoperta di nuove droghe per la malattia renale.„

“Gli sforzi del gruppo del Dott. Iyengar per capire meglio la funzione del rene al livello cellulare aiuteranno la ricerca in terapeutica,„ ha detto Dennis S. Charney, MD, il Anne e decano di Joel Ehrenkranz della scuola di medicina e del vice presidente esecutivo di monte Sinai per gli affari accademici al centro medico di monte Sinai. “Il monte Sinai, di cui l'infrastruttura è destinata per promuovere la ricerca di traduzione, è su misura per i progetti di ricerca di collaborazione come questo.„

Gran parte della ricerca avrà luogo al ETI, al hub del monte Sinai per sviluppare le nuove droghe ed unità through integrando molte sfaccettature di ricerca in terapeutica ed al centro costituito un fondo per NIGMS New York di biologia di sistemi (SBCNY), che il Dott. Iyengar egualmente dirige e che egualmente è basato al monte Sinai. I ricercatori di SBCNY studiano all'i sistemi a livello le interazioni molecolari all'interno delle celle e la loro connessione alla funzione fisiologica dei tessuti e degli organi.

“Il Dott. Iyengar ha afferrato sopra una capacità straordinaria di opportunità- di sfruttare la biologia di sistemi per facilitare lo sviluppo di nuove droghe e strumenti diagnostici,„ ha detto Kenneth L. Davis, il MD, presidente e direttore generale del centro medico di monte Sinai. “Il suo lavoro ha il potenziale di creare un nuovo paradigma scientifico.„

Gli altri ricercatori principali dal monte Sinai includono John Cijiang lui, MD, PhD, professore associato di medicina e la nefrologia e assistente universitario di farmacologia e di terapeutica dei sistemi e Susana Neves, PhD, collega postdottorale nel dipartimento di farmacologia e terapeutica dei sistemi.

Altri due ricercatori principali che dividono nella concessione e che prestano la loro competenza sono James C. Hone, PhD, della Columbia University, che progetterà e da costruzione le unità del nanometro-disgaggio o micro- e di Leslie M. Loew, PhD, che ha aperto la strada allo sviluppo di una piattaforma modellante di calcolo all'università di centro sanitario di Connecticut chiamata la cella virtuale. Il Dott. Loew svilupperà i modelli di calcolo di come le celle interagiscono all'interno dei tessuti del rene.

Questi modelli di calcolo, o il tessuto virtuale, costituiranno la base per la progettazione dell'unità per la ricreazione della funzione del rene. La speranza è di imparare le norme dell'organizzazione del tessuto poichè il gruppo raffina l'unità through verificando i modelli elaborati dal calcolatore e rappresentazione che il flusso della cella segnala all'interno del tessuto riunito sia dal mouse che dalle cellule umane.

Commentando la concessione, Francis S. Collins, il MD, il PhD, Direttore del NIH, ha detto che il programma T-R01 “è inteso per supportare la ricerca che ha il potenziale di trasformare il modo pensiamo circa e conduce la scienza, in modo dai destinatari rappresentano un'elite pochi con le idee vero stampate in neretto. La concorrenza per i premi era feroce e standard molto su.„