Mai mult de un milion de americani suferă de diferite forme ale sindromului colonului iritabil (printre acestea numărându-se colita și boala Crohn). Se crede că sistemul imunitar defectuos provoacă aceste boli, alături de problemele legate de microbiomul intestinal (totalitatea microorganismelor din colon) sau problemele asociate celulelor epiteliale ale intestinului.
Până acum cercetătorilor le-a fost greu să dezvolte terapii pentru tratarea sindromul colonului iritabil datorită faptului că mediul intestinal este greu de simulat în laborator.
Acum, o echipă de la Institutul Wyss, asociat Universității Harvard, a folosit tehnologia human-organs-on-chips (organe umane pe cipuri) pentru a crea un model al inflamării colonului uman pe un astfel de cip. Descoperirea, publicată în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), descrie cum, pentru prima oară, cercetătorii pot analiza felul în care flora intestinală normală și organismele patogene contribuie la stimularea sistemului imunitar, dar și mecanismele care determină sindromul colonului iritabil într-un model care replică fiziologia intestinului uman.
„Se crede că inflamarea cronică a intestinelor este cauzată de interacțiunile anormale dintre microbii din intestin, celulele epiteliale și sistemul imunitar, dar mecanismele exacte nu au fost înca determinate”, a declarat Dr. Hyun Jung Kim, prim autor al studiului.
Cu toate acestea, tehnologia „intestinul uman pe un cip” este un mediu ideal pentru replicarea condițiilor naturale ale intestinului uman într-o platformă controlabilă și la scară mică. „Intestinul uman pe un cip” a fost inventat la Institutul Wyss în 2012. Este făcut dintr-un polimer flexibil de mărimea unui stick de memorie, iar canalele dispozitivului simulează structura fizică, micro-mediul și miscările peristaltice specifice intestinelor umane.
Studiul publicat în PNAS prezintă felul în care, pe „intestinul uman pe un cip”, se pot co-cultiva celule intestinale și microbi din intestinul uman, timp de o perioadă de până la două săptămâni. Acest sistem permine studierea vieții microbilor și contribuția lor la bolile și la sănătatea oamenilor.
„Descoperirea microbiomului și a semnificației acestuia reprezintă o importantă schimbare de paradigmă în înțelegerea sănătății umane – există mai mulți microbi care trăiesc pe noi, decât celule în corpul uman”, a declarat Ingber, profesor la Harvard Medical School.
„Până acum, metodele tradiționale de cultivare ale microbilor nu permiteau studierea microbiomului pe o perioadă mai lungă de una sau două zile.”
„Sunt multe lucruri pe care încă nu le cunoaștem despre sindromul colonului iritabil, dar și despre modul în care antibioticele acționează asupra microbiomului”, a declarat Collins, profesor la Massachusetts Institute of Technology.
Noul cip a dus deja la noi descoperiri, cum ar fi faptul că patru mici proteine care stimulează inflamația (numite citochine) funcționează în tandem și cauzează răspunsuri imunitare care irită intestinele.
Noile terapii ar putea „bloca” aceste citochine.
Echipa de la Institutul Wyzz crede că „intestinul uman pe un cip” ar putea contribui la domeniul „medicinei precise”. Celulele unui pacient și microbii acestuia ar putea fi co-cultivate într-un astfel de cip pentru testarea diferitelor terapii și pentru identificarea tratamentelor personalizate.
