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La nueva investigación puede ayudar a retos vencidos en la investigación de la diabetes

Los científicos centrados en encontrar mejores tratamientos o vulcanizaciones para los tipos 1 o la diabetes 2 son doloroso conscientes de limitaciones actuales, incluyendo tener que utilizar el tejido animal en los estudios que no traducen a menudo a las juicios humanas.

El 29 de junio publicado nueva investigación en comunicaciones de la naturaleza podía ayudar a investigadores a vencer algunos de los retos más grandes de llevar la investigación de la diabetes del laboratorio las juicios humanas y la clínica.

Usando una tecnología primero desarrollada en la universidad de la Facultad de Medicina de Miami Miller junto con una aproximación patentada escuela de Miller para aumentar la oxigenación de tejidos cultivados, los investigadores podrán probablemente conducto la regeneración en tiempo real y el revelado estudia en el páncreas humano.

El encontrar podría llevar a los tratamientos que regeneran su páncreas sin la necesidad del trasplante, según Juan mayor Domínguez-Bendala autor, Ph.D., director del revelado de la célula madre para la investigación de translación y profesor adjunto del estudio de la cirugía en el instituto de investigación de la diabetes, universidad de la Facultad de Medicina de Miami Miller.

El Dr. Bendala explicó que en la gente que tiene diabetes del tipo 1, el propio sistema inmune de la carrocería mata a las células beta, o las células del islote, en el páncreas que hacen la insulina. Los doctores tienen para que las células dispensadoras de aceite trasplantadas los años del islote llenen esas células.

Pero hay retos a la aproximación. Uno es una escasez de los donantes para el trasplante del órgano. Otro es cuando el trasplante de las células del islote es posible, la carrocería de beneficiario rechazará probablemente las células dispensadoras de aceite a menos que el beneficiario immunosuppressed. La immunosupresión, sola, lleva a las complicaciones.

Los dos pilares de nuestra investigación son llenar las células del islote se han perdido que y entonces parar la autoinmunidad, que es la causa subyacente de la enfermedad. También estamos interesados al usar la regeneración endógena.

Hemos encontrado que hay células madres pancreáticas que llamamos a progenitores porque han comprometido ya para convertirse en parte del tejido pancreático. Final, queremos inducirles a que replieguen y den lugar a las nuevas células insulina-que producen dentro del paciente, en vez de trasplantar las células beta de una fuente externa.”

Juan Domínguez-Bendala, Ph.D., estudia el autor mayor y al profesor adjunto de la cirugía, instituto de investigación de la diabetes, universidad de la Facultad de Medicina de Miami Miller

Las rebanadas pancreáticas humanas son las rebanadas muy finas del páncreas que guardan junta la configuración natural del órgano, incluyendo los islotes muy necesarios.

“Los islotes en estas rebanadas son rodeados por las células acinar, que hacen los jugos digestivos en el páncreas, y más importantemente las tuberías, donde hemos encontrado a las células madres del progenitor que pueden dar lugar a las nuevas células beta,” el Dr. Bendala dijeron. “Por eso estas rebanadas son una herramienta muy potente para estudiar el órgano. Es como si usted tuviera una ventana en el páncreas vivo.”

El problema cuando estudiar el proceso regenerador en rebanadas pancreáticas humanas ha sido que el tejido dura solamente un par de días antes de desintegrar y de morir.

El Dr. Bendala y colegas determinó que la razón principal de la muerte celular en las rebanadas era una falta de oxígeno. El páncreas es un órgano muy vascularizado, y cortándolo cortan su abastecimiento de sangre.

El Dr. Bendala y co-autor en el papel Ricardo Pastori, Ph.D., profesor de medicina de la investigación, inmunología, y microbiología y el director de las comunicaciones de la naturaleza del laboratorio de biología molecular en el instituto de investigación de la diabetes, evitó el problema poniendo rebanadas pancreáticas humanas en un dispositivo de la cultura que él inventó que utiliza una membrana del perfluorocarbon (PFC).

“PFC es una composición que es tan rica en oxígeno que usted puede respirarlo en su forma líquida,” el Dr. Bendala dijo. “Hemos publicado en este dispositivo y hemos mostrado que los islotes sobreviven y funcionan mucho mejor cuando los cultivamos en PFC. Y cuando distinguimos a las células madres en las células beta, el proceso ocurre mucho más eficientemente cuando usted las pone en PFC.

“No era ninguna sorpresa que cuando pusimos las rebanadas pancreáticas humanas en la membrana de PFC que sobrevivieron e hicieron mucho mejor que controlamos. Podríamos mantenerlos activa por cerca de 2 semanas, algunos fueron mientras 3 semanas, y ellas estuvieran completo - funcional durante ese tiempo.”

Mantener rebanadas pancreáticas humanas activas para ésa larga es una ruptura importante en la investigación de la diabetes, especialmente en el área de la regeneración de la célula del islote, él dijo.

“Usted necesita un modelo cuando usted estudia la regeneración. Hemos utilizado tradicionalmente el modelo del ratón, y, lamentablemente qué suceso en ratones en el laboratorio no critica a menudo fuera en seres humanos, el” Dr. Bendala dijo. “Este trabajo es revolucionario porque usan estas rebanadas pancreáticas humanas podemos atestiguar y vigilar la regeneración en un modelo humano que se asemeje a un órgano real. Eso no era posible antes porque no vivió el tejido simple bastante tiempo.”

Los investigadores de la escuela de Miller también probaron una molécula llamada BMP-7, que han mostrado en estudios anteriores para actuar como combustible a las células madres. Mostraron en este papel que BMP-7 puede inducir la proliferación de progenitores pancreáticos en rebanadas pancreáticas humanas.

“Cuando agregamos BMP-7 a las rebanadas pancreáticas humanas, podríamos descubrir las células del progenitor el activar, el proliferar y después el dar lugar de las nuevas células beta. Podríamos ver que suceso antes de nuestros mismos aros,” él dijo.

El hecho de que el estudio también incluyera el tejido del tipo humano - 2 y los pacientes diabéticos del tipo 1 le hace más mucho más probable que la investigación facilite progreso a las juicios clínicas humanas.

“Retiré una medida cuando vi esto por primera vez. Esto era una rebanada pancreática humana viva de un paciente que había pasado hace 10 días,” él dijo. ¿“No podría ayudar sino pensar, me imagino si habíamos hecho esto en el paciente si él o ella estaba todavía activa? Es realmente potente.”

El Dr. platos PFC-basados enviados Bendala sin coste para varios otros centros conducto la investigación de la diabetes, así que ellos podrían estudiar la aproximación y potencialmente replegar las conclusión. Mientras tanto, el Dr. Bendala y los colegas de la escuela de Miller están revisando las moléculas con excepción de BMP-7 para ver si tienen potencial de crear las nuevas células beta induciendo a progenitores o induciendo la réplica de células beta preexistentes.

La meta es tener una terapia a presentar al FDA a las células beta de la producción dentro de algunos años.

“Estas tecnologías acelerarán grandemente nuestra capacidad de decidirle qué va a trabajar en juicios clínicas,” dijeron.

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.