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La recherche neuve peut aider des défis surmontés dans la recherche de diabète

Les scientifiques concentrés sur trouver de meilleurs demandes de règlement ou remèdes pour le diabète des types 1 ou 2 se rendent péniblement compte des limitations actuelles, y compris devoir employer le tissu animal dans les études qui souvent ne traduisent pas aux essais humains.

La recherche neuve 29 juin publié dans des transmissions de nature a pu aider des chercheurs à surmonter certains des défis importants de prendre la recherche de diabète du laboratoire aux essais humains et à la clinique.

À l'aide d'une technologie d'abord développée à l'université de l'École de Médecine de Miami Miller avec une approche brevetée par école de Miller pour améliorer l'oxygénation des tissus cultivés, les chercheurs pourront vraisemblablement conduire la régénération en temps réel et le développement étudie dans le pancréas humain.

La conclusion pourrait mener aux demandes de règlement qui régénèrent son propre pancréas sans besoin de greffe, selon Juan supérieur de l'étude Domínguez-Bendala auteur, Ph.D., directeur de développement de cellule souche pour la recherche de translation et professeur agrégé de la chirurgie au diabète institut de recherches, université d'École de Médecine de Miami Miller.

M. Bendala a expliqué que dans les gens qui ont le diabète de type 1, le propre système immunitaire du fuselage détruit des cellules bêtas, ou les cellules d'îlot, dans le pancréas qui effectuent l'insuline. Les médecins prennent pour les cellules de distributeur transplantées d'îlot d'années pour compléter le niveau de ces cellules.

Mais il y a des défis à l'approche. On est un manque des donneurs pour la greffe d'organe. Un un autre est quand la transplantation des cellules d'îlot est possible, l'organisme bénéficiaire rejettera vraisemblablement les cellules de distributeur à moins que le bénéficiaire soit immunodéprimé. L'immunodépression, seule, mène aux complications.

Les deux piliers de notre recherche sont de compléter le niveau des cellules d'îlot qui ont été détruites et arrêter alors l'auto-immunité, qui est la cause sous-jacente de la maladie. Nous sommes également intéressés à employer la régénération endogène.

Nous avons constaté qu'il y a les cellules souche pancréatiques que nous appelons des ancêtres parce qu'ils ont déjà commis pour devenir une partie du tissu pancréatique. Éventuel, nous voulons les inciter pour reproduire et provoquer les cellules productrices d'insuline neuves chez le patient, au lieu des cellules bêtas de transplantation d'une source externe. »

Juan Domínguez-Bendala, Ph.D., auteur supérieur d'étude et professeur agrégé de la chirurgie, diabète institut de recherches, université d'École de Médecine de Miami Miller

Les parts pancréatiques humaines sont des parts très minces du pancréas qui maintiennent ensemble l'architecture naturelle de l'organe, y compris les îlots indispensables.

« Les îlots dans ces parts sont entourés par les cellules acinaires, qui effectuent les jus digestifs dans le pancréas, et d'une manière primordiale les conduits, où nous avons trouvé les cellules souche d'ancêtre qui peuvent provoquer les cellules bêtas neuves, » M. Bendala ont indiqué. « Qui est pourquoi ces parts sont très un puissant outil pour étudier l'organe. Il est comme si vous avez eu un hublot dans le pancréas vivant. »

Le problème quand l'étude du procédé régénérateur dans les parts pancréatiques humaines a été que le tissu dure seulement quelques jours avant de se désagréger et mourir.

Le M. Bendala et collègues a déterminé que la raison principale de la mort cellulaire dans les parts était un manque de l'oxygène. Le pancréas est un organe très vascularisé, et le découpant en tranches découpent son approvisionnement en sang.

Le M. Bendala et co-auteur sur le papier Ricardo Pastori, Ph.D., professeur de médecine de recherches, immunologie, et microbiologie et directeur de transmissions de nature du laboratoire de biologie moléculaire à l'institut de recherches de diabète, a évité le problème en mettant les parts pancréatiques humaines dans un dispositif de culture qu'ils ont inventé qui utilise une membrane du perfluorocarbon (PFC).

« PFC est un composé qui est si riche en oxygène que vous pouvez le respirer sous sa forme liquide, » M. Bendala a dit. « Nous faisons sur publié ce dispositif et prouver que les îlots survivent et fonctionnent bien mieux quand nous les cultivons sur PFC. Et quand nous différencions des cellules souche dans des cellules bêtas, le procédé se produit beaucoup plus efficacement quand vous les mettez dans PFC.

« Il n'était aucune surprise que quand nous avons mis les parts pancréatiques humaines dans la membrane de PFC qu'ils ont survécue et ont faite bien mieux que règle. Nous pourrions les maintenir vivants pendant environ 2 semaines, certains sont allés tant que 3 semaines, et elles étaient entièrement - fonctionnel pendant ce temps. »

Maintenir les parts pancréatiques humaines vivantes pour celle longue est une découverte importante dans la recherche de diabète, particulièrement dans le domaine de la régénération de cellules d'îlot, il a dit.

« Vous avez besoin d'un modèle quand vous étudiez la régénération. Traditionnellement nous avons employé le modèle de souris, et, malheureusement ce qui se produit chez les souris dans le laboratoire souvent ne filtre pas à l'extérieur chez l'homme, » M. Bendala a dit. « Ce travail est révolutionnaire parce qu'employant ces parts pancréatiques humaines nous pouvons être témoin et surveiller de la régénération dans un modèle humain qui ressemble à un organe réel. Ce n'était pas possible avant parce que le tissu simplement n'a pas vécu assez longtemps. »

Les chercheurs d'école de Miller ont également vérifié une molécule BMP-7 appelé, qui ils ont montré dans des études précédentes pour agir en tant qu'essence aux cellules souche. Ils ont prouvé en cet article que BMP-7 peut induire la prolifération des ancêtres pancréatiques dans les parts pancréatiques humaines.

« Quand nous avons ajouté BMP-7 aux parts pancréatiques humaines, nous pourrions trouver des cellules d'ancêtre activer, proliférer et puis provoquer les cellules bêtas neuves. Nous pourrions voir que se produisant avant nos yeux mêmes, » il a dit.

Le fait que l'étude a également compris le tissu du type humain - 2 et diabétiques de type 1 lui effectue plus beaucoup de plus susceptible que la recherche facilitera le progrès aux tests cliniques humains.

« J'ai rapporté une mesure quand j'ai vu ceci pour la première fois. C'était une part pancréatique humaine vivante d'un patient qui avait réussi il y a 10 jours, » il a dit. « Je ne pourrais pas aider mais penser, imagine si nous avions fait ceci dans le patient si lui ou lui était encore vivant ? Elle est réellement puissante. »

Le M. assiettes basées sur PFC envoyées Bendala sans aucun coût pour plusieurs autres centres conduisant la recherche de diabète, ainsi eux pourrait étudier l'approche et potentiellement reproduire les découvertes. Dans le même temps, M. Bendala et collègues d'école de Miller examinent des molécules autres que BMP-7 pour voir s'ils ont le potentiel de produire les cellules bêtas neuves en incitant des ancêtres ou en induisant la réplication des cellules bêtas préexistantes.

L'objectif est d'avoir un traitement à présenter à la FDA aux cellules bêtas de produit dans quelques années.

« Ces technologies accéléreront grand notre capacité de le décider ce qui va fonctionner dans les tests cliniques, » ont dit.

Source:
Journal reference:

Qadir, M. M. F., et al. (2020) Long-term culture of human pancreatic slices as a model to study real-time islet regeneration. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-17040-8.