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Lo studio mostra la funzionalità superiore del Intestino-Chip del duodeno popolata con i organoids

Emuli, l'inc ha annunciato oggi uno studio pubblicato in collaborazione con la scuola di medicina di Johns Hopkins University, che funzionalità superiore dimostrata del Intestino-Chip del duodeno popolato con i organoids, confrontati ai organoids da solo. Lo studio, pubblicato nel giornale pari-esaminato, eLife, ha indicato che il Intestino-Chip ha prodotto un profilo transcriptomic globale quasi identico confrontato al tessuto umano del duodeno dell'intestino, mentre l'impronta dai organoids da solo ha avuta differenze significative dal tessuto umano dell'intestino. Gli autori ancora indicato che le similarità al livello transcriptomic egualmente hanno provocato significantly more funzione fisiologica accurata del Intestino-Chip confrontato ai organoids da solo. Questi risultati dimostrano il potenziale del Intestino-Chip di fornire un sistema robusto per ricreare esattamente i tessuti umani dell'intestino per la valutazione preclinica altamente previsionale e umano-pertinente della droga, compreso il trasporto della droga, il metabolismo e le interazioni della droga droga.

In questa ricerca, emuli gli scienziati in collaborazione con lo scienziato alla scuola di medicina di Johns Hopkins University ha stabilito il Intestino-Chip del duodeno dai organoids derivati dalle biopsie endoscopiche dei donatori umani adulti in buona salute e delle celle endoteliali microvascolari intestinali umane primarie derivati dall'intestino tenue umano. Il Intestino-Chip ha ricreato la differenziazione di funzione e di multilineage della barriera del tessuto intestinale umano adulto. L'espressione genica globale è stata valutata dall'analisi d'ordinamento ed ha indicato che il profilo del Intestino-Chip ed il tessuto adulto umano di recente isolato del duodeno erano notevolmente simili; al contrario, i organoids da solo dallo stesso donatore hanno evidenziato le differenze significative nell'analisi d'ordinamento. Ulteriormente, la biologia per i trasportatori della droga e la droga che metabolizza gli enzimi dell'intestino sono rimanere intatte nel Intestino-chip del duodeno, che efficacemente non è modellato con sperimentazione animale corrente dovuto la natura specifica della specie di questi trasportatori della droga, della droga che metabolizzano gli enzimi e dei fattori che li regolamentano.

Facendo uso del nostro Intestino-Chip, possiamo ricreare esattamente le funzioni chiave del duodeno umano. Questi risultati mostrano un percorso in avanti a usando un sistema umano-più pertinente e più robusto per predire meglio le farmacocinesi e l'interazione della droga droga. Oggi, vediamo il valore di usando il nostro prodotto del Intestino-Chip con i organoids come metodo di collaudo preclinico avanzato. Avanzi in futuro, noi prevedono le domande potenziali emozionanti di nostro Intestino-Chip per utilizzare le celle isolate dai diversi pazienti da usare per medicina personale.„

Geraldine A. Hamilton, Presidente ed ufficiale scientifico principale di emula

I risultati dalla prova funzionale pubblicata hanno dimostrato che il Intestino-Chip del duodeno ha ricreato più esattamente vari aspetti dell'intestino umano, confrontati ai organoids o ai modelli Caco-2, includenti:

  • Espressione dei trasportatori della droga. I livelli di espressione di parecchi trasportatori importanti per il deflusso (MDR1, CVRP, MRP2 e MRP3) e l'assorbimento (PEPT1, OATP2B1, OCT1 e SLC40A1) erano simili per il Intestino-Chip del duodeno ed il tessuto duodenale di recente isolato, ma non nel Intestino-Chip precedentemente descritto Caco-2 che ha mostrato la variazione significativa nell'espressione di OATPB1 e di OCT1.
  • Localizzazione e funzione dei trasportatori della droga. Vivo in- - la localizzazione pertinente delle pompe luminal del deflusso, MDR1 e BCRP e la pompa PEPT1 di assorbimento sono stati indicati co-per distribuire insieme al furfante, un indicatore specifico per la membrana cellulare apicale, al confine di spazzola intestinale delle cellule nel Intestino-Chip del duodeno. L'attività MDR1 è stata confermata misurando la capitalizzazione intracellulare di rodamina 123 in presenza ed assenza MDR1 di inibitore specifico, vinblastina, attraverso il Intestino-Chip del duodeno.
  • potenziale Droga mediato di espressione CYP3A4 e di induzione. Il Intestino-Chip del duodeno ha espresso i livelli del gene CYP3A4 e della proteina ai livelli elevati significativamente che il Intestino-Chip di Caco 2, raggiungente i livelli simili a quello osservato nel duodeno umano adulto. L'induzione prevista CYP3A4 è stata osservata nel Intestino-Chip del duodeno una volta esposta a rifampicina ed al vitamina D3, due induttori prototipi CYP3A4. Il Intestino-Chip di Caco 2 ha mostrato l'induzione una volta esposto al vitamina D3 ma non alla rifampicina.

I risultati di studio sono stati derivati dalla prova del Intestino-Chip del duodeno stabilito dai diversi donatori di organoids biopsia-derivati. La capacità di stabilire il Intestino-Chip del duodeno composto di celle isolate dai diversi pazienti apre la possibilità di medicina personale. Le applicazioni comprendono la prova preclinica personale e la farmacologia clinica personale per valutare un intervallo delle misure, includente: differenze interindividuali nella cessione e nelle risposte della droga, studi sull'effetto dei polimorfismi genetici sulle farmacocinesi e sulle farmacodinamica come pure disaccoppiamento dell'effetto di vari fattori quali l'età, il sesso, lo stato di malattia e la dieta su metabolismo, su distanza e su biodisponibilità delle droghe.

Source:
Journal reference:

Kasendra, M., et al. (2020) Duodenum Intestine-Chip for preclinical drug assessment in a human relevant model. eLife. doi.org/10.7554/eLife.50135.