Cip inovator pentru tratarea unei boli hepatice mortale

iunie 20 10:01 2023

Articol scris de:

Beatrice Popa

Timp citire articol: 3 minut(e)

Un cip inovator ar putea deschide calea către noi tratamente pentru cei care suferă de boala ficatului gras non-alcoolic (BFGNA), care afecteazî în jur de 30% din populația globului. Spre deosebire de bolile hepatice rezultate în urma consumului excesiv de alcool, această afecțiune apare adesea ca rezultat al obezității, diabetului zaharat de tip 2, hipertensiunii arteriale, colesterolului sau nivelului ridicat de trigliceride.

Oamenii de știință de la universitatea Kyoto, din Japonia, au dezvoltat platforma iGLC (integrated-gut-liver-on-a-chip) pentru a studia mai eficient BFGNA (în engleză NAFLD).

Prin simularea axei complexe intestin-ficat, acest cip este promițător pentru descoperirea unor opțiuni de tratament îmbunătățite.

BFGNA include steatoza hepatica simplă si steatohepatita non-alcoolică, cea mai severa forma a bolii care poate progresa catre ciroză si insuficiență hepatică.

Deși afectează o parte semnificativă a populației la nivel mondial, tratamentele eficiente se lasă așteptate.

Axa intestin-ficat, cea care implică interacțiuni complexe între intestin și ficat, reprezintă o provocare pentru cercetători din cauza diferențelor dintre specii care fac ca modelele animale să fie inadecvate pentru găsirea unor soluții valabile și pentru oameni.

Acumularea de grăsime în ficat caracterizează BFGNA, care poate duce la complicații grave, și chiar până la necesitatea unui transplant de ficat.

Pentru a explora această afecțiune și pentru a descoperi căi de tratament mai bune, oamenii de știință au nevoie de abordări de cercetare avansate.

Deși platformele organ-pe-un-cip, cum sunt denumite nu sunt noi, platforma iGLC dezvoltată de echipa japoneză se arată promițătoare în abordarea unor limitări ale încercărilor anterioare, potrivit unui studiu publicat în revista Communications Biology.

Cercetătorii au folosit platforma iGLC, introducând linii de celule canceroase hepatice și intestinale în camere separate, conectate prin canale fluidice.

Camerele au valve poziționate cu grijă pentru controlul fluidelor și o pompă pentru a imita circulația dintre intestin și ficat.

Acest sistem permite circulația separată a fluidelor, facilitând în același timp introducerea de substanțe, cum ar fi acizii grași liberi, pentru a observa impactul acestora asupra „organelor” cu care interacționează.

(Fotografie a unei platforme iGLC. Straturile de perfuzie și de control sunt colorate în roz și, respectiv, albastru. Credit:Communications Biology, 2023)

Platforma iGLC este construită dintr-un material siliconic acoperit cu două substanțe: una care împiedică interferența moleculelor grase și alta care favorizează creșterea celulelor.

Au fost observate schimbări semnificative în expresia genelor în celulele intestinale și hepatice atunci când au fost cultivate în platforma iGLC în comparație cu culturile independente.

Cercetătorii au documentat, de asemenea, efectele introducerii acizilor grași liberi pe parcursul a una sau șapte zile.

După doar o zi, în celule au fost inițiate leziuni ale ADN-ului, în timp ce șapte zile de acizi grași liberi circulanți au dus la acumularea acestora și la moartea ulterioară a celulelor, imitând cazurile severe de BFGNA.

Deși actuala platforma nu ia în considerare influența microbilor intestinali și a altor factori asupra axei intestin-ficat, iar experimentele au folosit linii de celule canceroase care nu reprezintă pe deplin complexitatea țesutului uman, aceasta marchează totuși un pas înainte semnificativ.

Următoarea fază a cercetării va implica utilizarea organoizilor hepatici și intestinali derivați din celule stem umane.

Această abordare va permite efectuarea de investigații privind BFGNA în condiții controlate care seamănă foarte mult cu contextele fiziologice ale pacienților, oferind o mai bună înțelegere a bolii.

Platforma iGLC deschide ușile către o înțelegere mai profundă a interacțiunilor dintre organe și a mecanismelor bolii.

Prin avansarea cunoștințelor, aceasta i-ar putea duce mai aproape pe cercetători de dezvoltarea unor terapii țintite pentru afecțiuni precum BFGNA, îmbunătățind în cele din urmă viața celor afectați.

BFGNA afectează aproape 30% dintre persoanele din întreaga lume.

Spre deosebire de bolile hepatice rezultate în urma consumului excesiv de alcool, BFGNA este adesea rezultatul obezității, sau poate apărea din cauza diabetului zaharat de tip 2, hipertensiunii arteriale, a colesterolului ridicat sau a nivelului ridicat de trigliceride.