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Os pesquisadores de Uc San Diego ganham o financiamento $9 milhões para identificar a causa celular do tipo - 1 diabetes

Os pesquisadores da Faculdade de Medicina de San Diego da Universidade da California foram concedidos quase $9 milhões para financiar dois projectos de investigação multi-institucionais que usam células estaminais pluripotent humanas, CRISPR e organoids humanos para dissecar beta defeitos da pilha e para criar um modelo da pilha humana do tipo - 1 diabetes visado identificando as acções celulares indescritíveis que conduzem ao início da doença.

Nós estamos usando a tecnologia que, pela primeira vez, permite que nós criem as circunstâncias humanas que tipo simulado - 1 diabetes em um prato de cultura a fim compreender o mecanismo ou genes por que as beta pilhas são matadas. Nossa esperança é que nós podemos gerar a informação que nós precisamos de fazer eventualmente beta pilhas sobreviver nos povos que vivem com o tipo - 1 diabetes.”

Máquina de lixar de Maike, DM, professor nos departamentos da pediatria e da medicina celular e molecular na Faculdade de Medicina de Uc San Diego e no investigador co-principal em ambas as concessões

Dois concessões estatutárias especiais de multi-ano do instituto nacional do diabetes e digestivos e das doenças renais, parte dos institutos de saúde nacionais (NIH), construção da ajuda em pesquisa em curso no tipo - 1 diabetes, uma doença auto-imune que destrua beta pilhas pancreáticos e afecte mais milhões de pessoas de 1 nos Estados Unidos. As beta pilhas pancreáticos, encontradas nos grupos chamaram ilhotas de Langerhans, ajudam a manter níveis normais da glicemia produzindo a insulina da hormona -- o regulador mestre da energia (glicose). O prejuízo e a perda de beta pilhas reduzem a produção da insulina, conduzindo aos tipos 1 e o diabetes 2.

Os fundos de uma concessão $3,8 milhões trabalham co-conduzido pela máquina de lixar e pelo Kyle Gaulton, PhD, professor adjunto no departamento da pediatria e o centro de pesquisa do diabetes da pediatria, para decifrar a função dos genes associados com o risco genético para o tipo - 1 diabetes usando um mapa de alta resolução da referência de pilhas pancreáticos. A máquina de lixar, Gaulton e os colegas estão projectando o mapa após ter recebido uma concessão de NIH em 2018.

“Um aspecto original deste projecto é determinar como as beta pilhas pancreáticos são afectadas no tipo - 1 diabetes com uma combinação de seus genes e de seu ambiente,” disse Gaulton, que traz a experiência na genética e na genómica do diabetes no projecto. “Nosso objetivo é identificar os genes que protegem beta pilhas das respostas imunes que ocorrem durante a revelação do tipo - 1 diabetes, e que podem representar alvos terapêuticos novos em impedir o início da doença.”

Após ter identificado os genes associados com a beta função da pilha, a equipe, incluindo Prashant Mali, PhD, professor adjunto no departamento da tecnologia biológica na escola de Uc San Diego Jacob da engenharia, Wenxian Fu, PhD, professor adjunto no departamento da pediatria e do centro de pesquisa do diabetes da pediatria, e Graham McVicker, PhD, professor adjunto no instituto de Salk, usará CRISPR para validar que genes estão promovendo a sobrevivência da pilha e quais estão causando a morte celular.

Esta informação pode então ser testada usando uma ilhota-em-um-microplaqueta (organoid humano) que está sendo tornada com a segunda concessão de $5,1 milhões NIH para estudar o ataque imune em beta pilhas no prato. Os organoids humanos são miniaturizados, as versões 3D de um órgão.

Neste caso, células estaminais pluripotent induzidas ser humano (hiPSC) das pessoas com tipo - 1 diabetes é convertido em beta pilhas e em pilhas de apoio no laboratório para criar a ilhota humana organoid. A máquina de lixar está colaborando com a Karen Christman, PhD, professor no departamento da tecnologia biológica, Luc Teyton, DM, PhD, professor no departamento da imunologia e da microbiologia na pesquisa de Scripps, Steven George, DM, PhD, professor no departamento da tecnologia biológica em Uc Davis, e em Christopher C.W. Hughes, PhD, professor no departamento da biologia molecular e da bioquímica em Uc Irvine.

Em Uc Irvine, o laboratório de Hughes criou uma microplaqueta do órgão que permitisse que os vasos sanguíneos de vida forneçam nutrientes aos tecidos que crescem no laboratório.

“Nós estamos crescendo as ilhotas humanas na cultura que são apoiadas (isto é, alimentado) por vasos sanguíneos humanos perfused. Todos os órgãos no corpo recebem seus nutrientes através dos vasos sanguíneos e nós estamos capturando este processo no laboratório,” disse Hughes. “Sob estas condições, nós esperamos as ilhotas comportar-se muito mais como fazem no corpo do que se nós as tínhamos crescido que usam os procedimentos padrão, que não mudaram muito nos últimos 30 anos.”

As pilhas imunes do sangue da mesma pessoa cujo o hiPSC foi usado para induzir beta pilhas no organoid humano serão alimentadas no organoid para olhar a resposta de sistema imunitário às beta pilhas.

“Nós activaremos e para desactivar genes que nós pensamos são envolvidos dentro se as beta pilhas vivem ou morrem. Nós queremos saber que causas o ataque em beta pilhas porque ninguém pôde o identificar,” disse a máquina de lixar, que é igualmente director do centro de pesquisa pediatra do diabetes, do co-director do centro no diabetes no instituto da engenharia na medicina e de um membro do centro clínico da célula estaminal de Sanford. “Nós reconhecemos que os povos que estão vivendo com o tipo - 1 pode ainda ter beta pilhas. Se nós podemos salvar aquelas pilhas nós podemos poder ajudar com gestão da glicemia e fornecer uma melhoria clínica.”