Diabete

Il pancreas umano in un chip per studiare la malattia

Il pancreas umano in un chip per studiare la malattia

Il pancreas umano in un minuscolo dispositivo. Gli organoidi cresciuti nel dispositivo microfluidico possono aiutare i pazienti affetti da diabete.

Gli scienziati hanno creato il pancreas umano su un chip che ha permesso loro di identificare la possibile causa di una frequente e mortale complicazione della fibrosi cistica (CF) chiamata diabete correlato alla fibrosi cistica o CFRD (CF-Related Diabetes). Secondo i ricercatori del Cincinnati Children's Hospital Medical Center, la cui ricerca è stata pubblicata su Nature Communications, (1) il chip si potrebbe utilizzare anche come dispositivo bicamerale. Ciò presenterebbe organoidi pancreatici umani bioingegnerizzati per studiare le cause di condizioni non correlate alla CF (fibrosi cistica) come il diabete di tipo 1 e 2.

Tuttavia, per prima cosa, gli scienziati vogliono verificare se il loro dispositivo può aiutare le persone con CF (fibrosi cistica) - una malattia polmonare genetica causata da una mutazione del gene CFTR (CF-Related Diabetes). La mutazione porta ad uno squilibrio di acqua e sale sulle superfici cellulari che ostruisce i polmoni con muco denso.

Man mano che le persone con FC invecchiano, diventano sempre più a rischio di CFRD, secondo il dottor Anjaparavanda P. Naren, (2) ricercatore principale dello studio e direttore del Centro di ricerca sulla fibrosi cistica (divisione di medicina polmonare). A peggiorare le cose è che fino ad ora non c'è stato un modo efficace per studiare CFRD in laboratorio per cercare trattamenti migliori.

il dottor Anjaparavanda P. Naren spiega: “i modelli murini di CF (fibrosi cistica) non ricreano fedelmente il diabete correlato alla CF in laboratorio e non è stato possibile studiare la malattia in maniera esaustiva come abbiamo fatto in questo studio. La nostra tecnologia ricorda da vicino il pancreas umano e potenzialmente potrebbe aiutarci a trovare misure terapeutiche per gestire lo squilibrio del glucosio nelle persone con CF, che è collegato all'aumento della malattia e al decesso.”

L'apprendimento automatico predice la morte o l'infarto

L'apprendimento automatico predice la morte o l'infarto

L'apprendimento automatico sta superando gli umani nel predire la morte o l'infarto. Questo è quello che suggerisce uno studio presentato recentemente all'ICNC 2019.

Analizzando ripetutamente 85 variabili in 950 pazienti con aspettative di vita di sei anni, un algoritmo ha “imparato” come interagiscono i dati dei loro volti. Ha quindi identificato i modelli che correlavano le variabili alla morte e all'attacco cardiaco con una precisione superiore al 90%.

L'apprendimento automatico, il moderno fondamento dell'intelligenza artificiale (AI), viene utilizzato ogni giorno. Il motore di ricerca di Google, il riconoscimento facciale su smartphone, le auto a guida autonoma, i sistemi di raccomandazione di Netflix e Spotify utilizzano tutti algoritmi di apprendimento automatico per adattarsi al singolo utente.

I medici si basano sui punteggi inerenti alle probabilità di rischio per prendere decisioni terapeutiche. Tuttavia, questi punteggi derivano da una serie di variabili e spesso hanno una precisione modesta nei singoli pazienti. Tuttavia, mediante la reiterazione e l'aggiustamento di alcuni processi di calcolo, l'apprendimento automatico può sfruttare grandi quantità di dati e identificare modelli complessi che potrebbero non essere evidenti agli esseri umani.

L'autore dello studio, il dottor Luis Eduardo Juarez-Orozco, (1) del Turku PET Centre, (2) in Finlandia, ha dichiarato: “Gli umani hanno difficoltà a pensare oltre tre dimensioni (un cubo) o quattro dimensioni (un cubo nel tempo). Il momento in cui saltiamo nella quinta dimensione ci perdiamo. i modelli ad alta dimensionalità sono più utili dei modelli a singola dimensione per prevedere i risultati negli individui e per questo abbiamo bisogno dell'apprendimento automatico.”

Vasi sanguigni cresciuti in un laboratorio

Questi vasi sanguigni sono i primi ad essere cresciuti in un laboratorio, la tecnologia ha già generato un nuovo vantaggio nel trattamento del diabete

Un team di scienziati hanno creato vasi sanguigni umani uguali a quelli che trasportano il sangue in tutto il corpo.

L'ultimo elemento rivoluzionario nella ricerca sul diabete potrebbe non essere un nuovo farmaco o una nuova terapia. Potrebbe essere invece un sistema di vasi sanguigni umani praticamente identici a quelli che attualmente trasportano il sangue in tutto il corpo.

Ciò che rende speciali questi vasi sanguigni è che sono i primi ad essere cresciuti in un laboratorio, la tecnologia utilizzata dai ricercatori ha già generato un nuovo vantaggio nel trattamento del diabete.

Quando una persona ha il diabete, i suoi vasi sanguigni spesso mostrano un ispessimento anormale di quello che è conosciuto come “membrana basale”.

Tale ispessimento altera il trasferimento dell'ossigeno e delle sostanze nutrienti verso le cellule e i tessuti, ciò può causare numerosi di problemi di salute che variano dall'indebolimento dei reni fino ad arrivare agli infarti e alla cecità.

L'utilizzo degli organoidi

In uno studio pubblicato sulla rivista Nature, (1) i ricercatori della University of British Columbia hanno spiegato in che modo hanno impiegato le cellule staminali per far crescere degli organoidi vascolari in laboratorio, praticamente è stata realizzata una struttura tridimensionale che imita i vasi sanguigni umani. Il termine organoide viene utilizzato tutte le volte che vengono realizzati sistemi cellulari tridimensionali sistemi che imitano le caratteristiche di organi o tessuti.

Successivamente i ricercatori hanno disposto i vasi sanguigni sviluppati in laboratorio in una capsula di Petri progettata per imitare “un ambiente diabetico”.

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