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El páncreas humano en una viruta podía ayudar a determinar causa posible de la diabetes CF-Relacionada

Los científicos crearon el páncreas humano en una viruta que permitió que determinaran la causa posible de un frecuente y la complicación mortal de la fibrosis quística (CF) llamó a CF-Relacionado Diabetes, o CFRD.

Puede ser posible también utilizar el pequeño dispositivo dos-compartimentado, que los organoids pancreáticos humanos bioengineered de las características para estudiar las causas de condiciones no-CF-relacionadas tales como tipo 1 y diabetes 2, según los investigadores en el centro médico del hospital de niños de Cincinnati, que denuncian conclusión en comunicaciones de la naturaleza.

Primero, sin embargo, los científicos quieren ver si su dispositivo puede ayudar a gente con los CF; una enfermedad pulmonar genética causada por una mutación en el gen de CFTR. La mutación lleva a un desequilibrio del agua y de la sal en superficies de la célula que estorbe los pulmones con moco grueso.

Mientras que la gente con los CF consigue más vieja, ella se convierte cada vez más en riesgo de CFRD, según Anjaparavanda Naren, doctorado, el investigador principal del estudio y director del centro de investigación de la fibrosis quística (división de remedio pulmonar). La fabricación de materias peores es que hasta ahora no ha habido un modo eficaz de estudiar CFRD en el laboratorio para buscar mejores tratamientos.

Los modelos del ratón de CF no reconstruyen fielmente la diabetes CF-Relacionada en el laboratorio, y no era posible estudiar la enfermedad en la profundidad que logramos en este estudio. Nuestra tecnología se asemeja de cerca al páncreas humano y potencialmente puede ayudarnos a encontrar dimensiones terapéuticas de manejar desequilibrio de la glucosa en gente con el CF, que se conecta a la enfermedad y a la muerte crecientes.”

Anjaparavanda Naren, doctorado, el investigador principal del estudio, director del centro de investigación de la fibrosis quística

La tecnología in vitro de la viruta se puede utilizar para estudiar CFRD y desequilibrio de la glucosa en individuos específicos con la condición, creando el potencial para diagnosticar diversas manifestaciones de la enfermedad sobre una base altamente personalizada. La viruta puede ayudar a variabilidad del análisis en las dimensiones de la glucosa de diversa gente, determinar la correlación de los niveles de la glucosa con el tipo de la mutación de CFTR, y las intervenciones de la pequeño-molécula de la prueba.

El astillar de distancia en el enigma de CFTR

Aunque las mutaciones en el gen de CFTR se sepan para causar fibrosis quística, su papel en CFRD es no entendible. Para contestar a que la pregunta, los investigadores comenzó aislando las células epiteliales ductales pancreáticas y los islotes pancreáticos donados por los pacientes quirúrgicos.

Los organoids ductales fueron cultivados en una doble-cámara transparente llamada un dispositivo uidic del fl micro, que contuvo soluciones bioquímicas específicas para generar la páncreas-en-uno-viruta. Las células epiteliales ductales fueron cultivadas en la cámara superior y las células del islote pancreático estaban en la cámara inferior, separada por una capa delgada de la membrana porosa que permitió que obraran recíprocamente las diversas cámaras.

Las células crecieron y se desplegaron en los órganos pancreáticos tridimensionales que imitaron comunicaciones de la célula-a-célula y cantina del líquido, similares a la función de un páncreas humano naturalmente desarrollado.

Cuando los investigadores probaron la páncreas-en-uno-viruta por la expresión génica de CFTR que rompía, empeoró célula-a la comunicación de la célula, cantina flúida y afectó negativo a la función endocrina. Esto causó una deficiencia de la insulina y reconstruyó el proceso de la enfermedad de CFRD similar a ése observado en el páncreas de una persona, Researchers dijo que éste confirmó que el gen de CFTR tiene un papel directo en la secreción de regulación de la insulina y diabetes el causar en gente con el cf.

Los dispositivos de Microfluidic han existido desde 1979. Pero las innovaciones en su diseño y funciones, especialmente desde el advenimiento de la tecnología organoide, ahora permiten a investigadores a los tejidos del órgano humano del bioengineer e imitan la función de órganos naturales en una fijación del laboratorio.

Pasos siguientes

El equipo de investigación, que incluye el primer autor y socio de investigación Kyu Shik Mun del estudio, doctorado, ahora utilizará los dispositivos en un estudio experimental para probar las drogas aprobadas por la FDA que modulan la expresión génica de CFTR. La meta será determinar como de bien diversas drogas de CFTR pueden reducir o invertir CFRD laboratorio-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.