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O pâncreas humano em uma microplaqueta podia ajudar a identificar a causa possível de diabetes CF-Relacionado

Os cientistas criaram o pâncreas humano em uma microplaqueta que permitisse que identificassem a causa possível de um freqüente e a complicação mortal da fibrose cística (CF) chamasse CF-Relacionado Diabetes, ou em CFRD.

Pode ser praticável usar igualmente o dispositivo dois-à temperatura ambiente pequeno, que caracteriza organoids pancreáticos humanos bioengineered para estudar as causas de condições não-CF-relacionadas tais como o tipo - o diabetes 1 e 2, de acordo com os pesquisadores no centro médico de hospital de crianças de Cincinnati, que relatam resultados em comunicações da natureza.

Primeiramente, contudo, os cientistas querem ver se seu dispositivo pode ajudar povos com CF; uma doença pulmonar genética causada por uma mutação no gene de CFTR. A mutação conduz a um desequilíbrio da água e do sal em superfícies da pilha que obstrua os pulmões com muco grosso.

Enquanto os povos com CF obtêm mais idosos, tornam-se cada vez mais em risco de CFRD, de acordo com Anjaparavanda Naren, PhD, investigador principal do estudo e director do centro de pesquisa da fibrose cística (divisão da medicina pulmonaa). Fazer matérias mais ruins é que até aqui não houve um modo eficaz estudar CFRD no laboratório para procurar melhores tratamentos.

Os modelos do rato dos CF não recreiam fielmente diabetes CF-Relacionado no laboratório, e não era possível estudar a doença na profundidade que nós conseguimos neste estudo. Nossa tecnologia assemelha-se pròxima ao pâncreas humano e potencial pode-se ajudar-nos a encontrar medidas terapêuticas controlar o desequilíbrio da glicose nos povos com CF, que é ligado à doença e à morte aumentadas.”

Anjaparavanda Naren, PhD, investigador principal do estudo, director do centro de pesquisa da fibrose cística

In vitro a tecnologia da microplaqueta pode ser usada para estudar CFRD e desequilíbrio da glicose em indivíduos específicos com a circunstância, criando o potencial para diagnosticar manifestações diferentes da doença em uma base altamente personalizada. A microplaqueta pode ajudar a variabilidade do ensaio nas medidas da glicose de povos diferentes, para determinar a correlação de níveis da glicose com o tipo da mutação de CFTR, e intervenções da pequeno-molécula do teste.

Lascar-se afastado no enigma de CFTR

Embora as mutações no gene de CFTR sejam sabidas para causar a fibrose cística, seu papel em CFRD é obscuro. Para responder a que a pergunta, os pesquisadores começou isolando pilhas epiteliais ductal pancreáticos e as ilhotas pancreáticos doadas por pacientes cirúrgicos.

Os organoids ductal foram cultivados em uma duplo-câmara transparente chamada um dispositivo uidic do micro fl, que contivesse soluções bioquímicas específicas para gerar a pâncreas-em-um-microplaqueta. As pilhas epiteliais Ductal foram cultivadas na câmara superior e as pilhas da ilhota pancreático estavam na câmara inferior, separada por uma camada fina de membrana porosa que permitisse que as câmaras diferentes interagissem.

As pilhas cresceram e expandiram nos órgãos pancreáticos tridimensionais que imitaram comunicações da pilha-à-pilha e a troca do líquido, similares à função de um pâncreas humano naturalmente desenvolvido.

Quando os pesquisadores testaram a pâncreas-em-um-microplaqueta pela expressão genética de interrupção de CFTR, danificou pilha-a uma comunicação da pilha, troca fluida e afectou negativamente a função da glândula endócrina. Isto causou uma deficiência da insulina e recreou o processo da doença de CFRD similar àquele observado no pâncreas de uma pessoa, Pesquisador disse que este confirmou que o gene de CFTR tem um papel directo na secreção de regulamento da insulina e diabetes da causa nos povos com CF.

Os dispositivos de Microfluidic têm existido desde 1979. Mas as inovações em seus projecto e funcionalidade, especialmente desde o advento da tecnologia organoid, agora permitem pesquisadores aos tecidos do órgão humano do bioengineer e imitam a função de órgãos naturais em um ajuste do laboratório.

Passos seguintes

A equipa de investigação, que inclui o primeiros autor do estudo e investigador associado Kyu Shik Mun, PhD, agora usará os dispositivos em um estudo piloto para testar as drogas aprovados pelo FDA que modulam a expressão genética de CFTR. O objetivo será determinar como as drogas diferentes boas de CFTR podem retardar ou inverter CFRD laboratório-simulado.

Source:
Journal reference:

Mun, K.S. et al. (2019) Patient-derived pancreas-on-a-chip to model cystic fibrosis-related disorders. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-11178-w.