Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Méthode simple pour évaluer le risque d'inflammation vasculaire pour des patients de diabète

Une équipe des scientifiques internationaux de l'université technique de Nanyang, du Singapour (NTU Singapour), de l'hôpital de TAN Tock Seng (TTSH) à Singapour, et de Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé une méthode simple d'extraire les particules biologiques minuscules du sang d'une personne et les emploie comme biomarqueurs pour évaluer la santé de leurs vaisseaux sanguins.

Les biomarqueurs sont des vésicules extracellulaires appelées de particules de nanoscale (EVs) qui sont déchargées par les cellules spécifiques dans la circulation sanguine. Leur fonction est de transporter des biomatériaux, tels que des protéines et des acides nucléiques d'une cellule à l'autre.

Dans un publié de papier en juin 2021 dans la société royale de la chimie - le laboratoire sur une frite, l'équipe a prouvé que les prises de sang de plusieurs patients de diabète ont eu un montant de diffuser anormalement élevé EVs sécrété par les cellules immunisées et de plaquette (10 50 fois plus), comparé à d'autres patients de diabète.

L'équipe trouvée dans le laboratoire expérimente que quand ces EVs (pris des six patients présentant le haut EV compte) ont été ajoutés aux cellules vasculaires, ils les niveaux plus élevés induits des bornes vasculaires d'inflammation. Les résultats proposent que les patients avec EVs élevé dans leur sang puissent probablement être à un plus gros risque de développer des complications vasculaires à long terme.

Les découvertes étaient rapportées par une équipe interdisciplinaire commun aboutie par professeur adjoint Hou Han Wei à partir de l'école du bureau d'études mécanique et aérospatial et du Président professeur Subra Suresh de NTU, en collaboration avec le professeur adjoint Dalton Tay de scientifique et technique de matériaux de NTU, le professeur agrégé Rinkoo Dalan, le conseiller supérieur, l'endocrinologie, le scientifique supérieur de TTSH, et de MIT et le professeur invité de NTU, M. Ming Dao.

En leur rapport de recherche, l'équipe expliquée comment leur prototype « laboratoire-sur-un-frite » peut automatiquement séparer EVs des prises de sang dans une heure - environ un cinquième du temps habituel nécessaire suivre des méthodes conventionnelles de centrifugation.

Comment la frite neuve fonctionne

« ExoDFF » nommé (isolement d'Exosome utilisant doyen Flow Fractionation), la frite microfluidic envoie d'abord une prise de sang par une glissière spirale spirale à une grande vitesse.

Basé sur des effets centrifuges et à inertie - le mouvement du liquide et les forces hydrodynamiques agissant sur des particules dans le liquide - de plus grands globules sanguins sont défaits dans un sens tandis que l'EVs plus petit circulera plus rapidement et sont dirigés vers une sortie différente pour le ramassage.

Le benchmark global actuel pour séparer EVs du sang utilisant l'ultracentrifugation est long (jusqu'à cinq heures) et des saisies très peu EVs de la prise de sang. Il est également laborieux et non normalisé car les différents laboratoires ont différents protocoles pour extraire et épurer EVs.

En comparaison, utilisant la frite d'ExoDFF permet le procédé de la séparation et de l'enrichissement d'EV à combiner dans un pas à pas, et n'exige pas des compétences qualifiées, a dit prof. Hou, aussi un corps enseignant d'Asst à l'École de Médecine Chian de Lee Kong de NTU.

« Nous avons travaillé attentivement avec notre associé de clinicien de TTSH pour nous assurer que le fonctionnement en une étape de la frite est tout qui est nécessaire pour extraire facilement l'EVs pour l'analyse. Microfluidics est maintenant une technologie mature, et avec nos compétences profondes dans ce domaine, nous pouvons facilement concevoir de seules solutions de microfluidics pour isoler les cellules variées et des biomarqueurs de sang humain, » dit prof. Hou d'Asst, qui a précédemment inventé une laboratoire-sur-un-frite pour analyser l'état du système immunitaire d'une personne en 2019.

Choc potentiel d'innovation

Plus de 422 millions de personnes dans le monde ayez le diabète et à Singapour, 10 pour cent de sa population (plus de 400.000) ont la maladie métabolique, alors que les maladies cardio-vasculaires représentent environ 31% des morts mondiales, y compris Singapour.

Prof. Rinkoo Dalan, qui d'Assoc est également un professeur de complément à l'École de Médecine Chian de Lee Kong a dit, les « maladies cardio-vasculaires (CVD) ont représenté 18,6 millions de morts mondiales en 2019, dont 58% s'est produit en Asie. En dépit des améliorations significatif dans la demande de règlement, la mortalité et la morbidité liées à l'athérosclérose demeurent élevées. »

« Nous avons besoin de méthodes pour classer le risque potentiel pour notre diabète et d'autres patients à haut risque longtemps avant que les dégâts significatifs soient arrivés aux artères de sorte que nous puissions instituer des méthodes préventives. Cette innovation a le potentiel de trouver le risque tôt de sorte que les méthodes préventives puissent alors aider à limiter l'étape progressive des dégâts dans les vaisseaux sanguins.

« Cette innovation est particulièrement avantageuse puisqu'elle coïncide avec le développement du médicament anti-inflammatoire nouveau comme le canakinumab qui a le potentiel d'éviter des maladies cardio-vasculaires dans ces patients, ainsi que d'autres médicaments de diabète-détail comme les inhibiteurs SGLT2 qui peuvent donner certaines actions protectrices pour le coeur. Ces médicaments peuvent alors être donnés aux patients qui sont montrés pour être à un plus gros risque de développer la CVD. Le dispositif a également le potentiel d'être employé pour évaluer l'effet de la thérapeutique sur les artères. »

Pouvoir recenser les patients de diabète qui ont augmenté l'inflammation vasculaire pourrait donner à des médecins une arête en traitant des maladies cardio-vasculaires dans ses stades précoces avant qu'il se transforme en plus d'état grave exigeant plus de soins invasifs concernant les armatures intra-artérielles ou la chirurgie. »

Prof. Subra Suresh, professeur d'Université distingué à NTU

Actuel, la frite de séparation d'EV peut traiter jusqu'à 5 ml de sang dans une heure. Car le modèle d'ExoDFF est évolutif, bon marché (chaque frite coûtera seulement quelques dollars à la fabrication), et n'exige aucun produit chimique, il peut être conçu pour traiter de plus grands volumes témoin ou être adapté pour l'usage pour fabriquer des traitements cellulaires ou basés sur EV, tels que le traitement de cellule souche.

Les espoirs d'équipe de développer une version « imprimante imprimante » robotisée et plus petite de la machine pour l'usage clinique et de recherches.

L'équipe planification également pour entreprendre plus d'expériences sur un plus grand groupe témoin de patients pour valider davantage leur hypothèse en employant EVs en tant que biomarqueurs non traditionnels pour la stratification du risque de patients de diabète.

Source:
Journal reference:

Tay, H.M., et al. (2021) Direct isolation of circulating extracellular vesicles from blood for vascular risk profiling in type 2 diabetes mellitus. Lab Chip. doi.org/10.1039/D1LC00333J.