Cercetătorii sunt pionier în metoda de măsurare a rigidității țesuturilor hepatice fără deteriorare

Cercetătorii sunt pionier în metoda de măsurare a rigidității țesuturilor hepatice fără deteriorare

Cercetătorii din Coreea de Sud au dezvoltat un model de boală organoide și o tehnologie de analiză nedistructivă a rigidității pentru a evalua eficacitatea noilor medicamente pentru boala ficatului gras.

Acest lucru de la Dr. Hyunwoo Kim și Dr. Myungae Bae de la Institutul de Cercetare de Tehnologie Chimică din Coreea (KRICT) a condus echipa de cercetare a dezvoltat tehnica de măsurare cantitativă a rigidității bazată pe nanosonde pentru a minimiza modelul organoid artificial, minimizând în același timp deteriorarea țesuturilor.

Boala hepatică grasă nealcoolică apare atunci când excesul de grăsime se acumulează în celulele hepatice din cauza supraalimentării sau a lipsei de efort, făcând ficatul mai moale. În timp, afecțiunea poate duce la fibroză, ciroză și în cele din urmă boli care pun viața în pericol, cum ar fi cancerul hepatic. Prin urmare, este crucial să se identifice tratamente eficiente în stadiile incipiente ale bolii hepatice grase în dezvoltarea medicamentelor pentru bolile hepatice.

Dezvoltarea de medicamente pentru boala hepatică implică testarea repetată a medicamentelor candidate împotriva organoidelor care cauzează boli și analiza răspunsurilor acestora. În special, rigiditatea fizică a țesuturilor hepatice este utilă producător, indicând progresul NAFLD. Cu toate acestea, măsurătorile continue și in situ ale rigidității lor sunt provocatoare, deoarece metodele actuale de măsurare se bazează în principal pe întreaga zonă organoide până la distrugere.

Echipa de cercetare a dezvoltat o tehnică care permite măsurarea nedistructivă și in situ a organoidelor hepatice modelate cu boala ficatului gras, menținându-i în același timp în viață. Prin aplicarea unor forțe nano-Newton la interfața sondă-organoid folosind nano-sonde, echipa a reușit să măsoare cantitativ rigiditatea localizată fără a deteriora organoidul.

Pentru a demonstra fezabilitatea tehnicii de măsurare a rigidității locale pe bază de nano-sondă, au colorat organoidul artificial cu un colorant pentru a identifica regiunile bogate în grăsimi/sărace în care se observă intensități de fluorescență puternice/slabe.

Pentru măsurarea rigidității, „nano-sondă” a fost introdusă încet în țesutul organoid folosind un vârf de mărime nanometrică atașat la o cantilever minuscul.

Gradul de îndoire a nano-sondei în timpul stoarcerii organoidului a fost măsurat cu precizie prin reflexia laser pe suprafața sondei. Prin corelarea gradului de încovoiere cu rigiditatea s-a obținut valoarea cuantificată a rigidității parametrizată în modulul Young.

Spre deosebire de metodele tradiționale care necesitau fixare chimică care a ucis organoid, noua tehnică de nano-sondă permite măsurători „vii”, menținând în același timp viabilitatea organoidului în mediile de cultură. Prin aplicarea unei adâncituri superficiale de aproximativ 5 microni, metoda nu afectează deloc țesutul hepatic.

Aplicarea „tehnologiei de măsurare a rigidității nano-sonde” recent dezvoltată la modelele organoide hepatice grase non-alcoolice a arătat că rigiditatea regiunilor acumulate de grăsime a fost cu aproximativ 35% mai moale în comparație cu zonele cu fluorescență slabă. Acest lucru confirmă capacitatea de a viza cu precizie anumite regiuni.

Utilizarea imagistică prin fluorescență a acumulării de lipide pentru a determina locurile de măsurare a redus timpul total de măsurare cu mai mult de jumătate în comparație cu metodele de eșantionare aleatorie. În plus, viabilitatea celulelor hepatice a fost menținută la peste 97% după măsurare, arătând leziuni tisulare minime.

În viitor, echipa de cercetare își propune să dezvolte un sistem de evaluare continuă a medicamentelor care să permită monitorizarea nedistructivă a progresiei bolii într-un singur organoid în mai multe etape.

Echipa de cercetare a explicat: „Această tehnologie permite analiza convenabilă a modificărilor modelului bolii în timpul dezvoltării medicamentelor pentru ficatul gras. Președintele Krict Lee Young-Kook a adăugat.” Ne așteptăm ca această tehnologie să fie aplicabilă nu numai dezvoltării bolilor hepatice, ci și altor progrese în tratamentul bolilor.„

Surse: