Crean un páncreas en un chip para estudiar la diabetes

Al combinar dos potentes tecnologías, los científicos están llevando la investigación sobre diabetes a un nivel completamente nuevo. En un estudio dirigido por Kevin Kit Parker de la Universidad de Harvard y publicado en la revista Lab on a Chip el 29 de agosto, las microfluídicas y las células beta humanas productoras de insulina se han integrado en un islote en un chip. El nuevo dispositivo facilita a los científicos la detección de células productoras de insulina antes de trasplantarlas a un paciente, probar compuestos estimulantes de insulina y estudiar la biología fundamental de la diabetes.

El diseño del islote en un chip se inspiró en el páncreas humano, en el que las islas de células (“islotes”) reciben un flujo continuo de información sobre los niveles de glucosa del torrente sanguíneo y ajustan su producción de insulina según sea necesario.

Antes de trasplantar las células beta en un paciente, deben analizarse para ver si funcionan correctamente. El método actual para hacerlo se basa en la tecnología de la década de 1970: dar glucosa a las células para provocar una respuesta de insulina, recolectar muestras, agregar reactivos y tomar medidas para ver cuánta insulina hay en cada una. El proceso manual tarda tanto en ejecutarse e interpretarse que muchos médicos lo abandonan por completo.

El nuevo dispositivo miniatura automatizado brinda resultados en tiempo real, lo que puede acelerar la toma de decisiones clínicas.

“Nuestro dispositivo organiza los islotes en líneas separadas, administra un pulso de glucosa a cada uno simultáneamente y detecta la cantidad de insulina que se produce”, dijo Aaron Glieberman, coautor del artículo y doctor. candidato en el laboratorio de Parker. “Combina la estimulación de glucosa y la detección de insulina en la misma ruta de flujo, por lo que puede brindarle rápidamente a un médico información procesable. El diseño también utiliza materiales que son susceptibles de fabricación a mayor escala, lo que significa que más personas podrán usarlo “.

“El islote en un chip nos permite controlar cómo las células de los islotes donadas o fabricadas están liberando insulina, como las células en el cuerpo pueden”, dijo Parker, profesor de bioingeniería y física aplicada de la familia Tarr en la Escuela de Harvard John A. Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, miembro principal del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada, y miembro principal de la facultad de HSCI.

“Eso significa que podemos avanzar mucho hacia las terapias celulares para la diabetes. El dispositivo facilita la detección de fármacos que estimulan la secreción de insulina, analizan las células beta derivadas de células madre y estudian la biología fundamental de los islotes. No existe ninguna otra tecnología de control de calidad que pueda hacerlo tan rápido y con tanta precisión “.

La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha presentado solicitudes de patentes relacionadas con esta tecnología y está explorando activamente las oportunidades de comercialización.

“Fue emocionante ver cómo el método de nuestro laboratorio para medir la función de los islotes se trasladaba de islotes individuales a grupos de islotes mucho más grandes e incorporado a un dispositivo que puede usarse ampliamente en la comunidad”, dijo el coautor Michael Roper, de la Universidad Estatal de Florida. , cuyo laboratorio se centra en la biología fundamental de los islotes. “Ahora, tenemos un dispositivo que integra el suministro de glucosa, la colocación y captura de islotes, la mezcla de reactivos y la detección de insulina, y requiere muchos menos reactivos. Por lo tanto, los laboratorios pueden usarlo para hacer más experimentos al mismo costo, utilizando un proceso mucho más corto y fácil “.

“Mi principal interés es la diabetes en sí misma: todos los adultos de mi familia tienen diabetes tipo 2, y esa es la razón por la que he seguido la ciencia como carrera”, dijo Benjamin Pope, coautor del estudio y becario postdoctoral. en el laboratorio de Parker “Estoy realmente emocionado de ver esta tecnología utilizada en la investigación de la diabetes y la detección de trasplantes, porque permite terapias celulares para la diabetes.

“También es una hermosa integración de muchas tecnologías diferentes”, agregó Pope. “La física detrás de la captura automática de islotes, la microfluídica, el sensor en tiempo real y la bioquímica subyacente, los componentes electrónicos y de adquisición de datos, incluso el software. El dispositivo general y el sistema operativo: integrando tantas cosas de diferentes campos, aprendí muchísimo en el proceso ”.

Además de su aplicación a la diabetes, el dispositivo promete su uso con otros tejidos y órganos. “Podemos modificar la tecnología central para detectar la función en una gama de sistemas microfisiológicos”, dijo Glieberman. “Con la capacidad de detectar secreciones celulares continuamente, queremos facilitar la exploración de cómo las células usan las señales de proteínas para comunicarse. Esta tecnología eventualmente puede desarrollar nuevos conocimientos sobre las métricas dinámicas de salud para el diagnóstico y el tratamiento “. Con información de Harvard Gazette.

Fuente: elimparcial.com

¿Ya conoces nuestro canal de YouTube? ¡Suscríbete!