Microbiom intestinal creat pe un cip

Tulburările apărute la nivelul microbiomului intestinal au asocieri puternice cu un spectru larg de boli. De aceea, este nevoie de o mai bună înţelegere a acestuia.

Modelele ce reproduc la o scară mai mică mediul din interiorul intestinului uman sunt extrem de utile pentru o mai bună înţelegere a funcţiei microbiomului și a bolilor asociate acestuia. Din acest motiv, cercetătorii de la Universitatea California, Berkeley, și cei de la Laboratorul Naţional Lawrence Berkeley au descris recent modul în care dispozitivele de tipul „microbiom intestinal pe un cip” (gut-on-a-chip, în original) pot face legătura între modelele din laborator și biologia umană.

        Nu de puţine ori, în cercetare s-au folosit – și se folosesc – dispozitive de tipul „organ pe cip”. Acestea sunt modele miniaturale ale organelor umane. Conţin microcanale unde culturile de celule și de ţesuturi interacţionează cu nutrienţi controlaţi în mod precis de cercetători. Folosind astfel de modele, se evită provocările din trialurile clinice clasice, cum ar fi cele legate de timpul îndelungat de așteptare, de costuri ori de testarea pe animale.

        Obţinerea unui astfel de model al microbiomului uman pe un cip este deosebit de dificilă. Totuși, printr-un design creativ, dispozitivele „microbiom intestinal pe cip” pot simula multe dintre aceste proprietăţi, cum ar fi atmosfera anaerobă a intestinului, circulaţia fluidelor, contracţia/relaxarea etc. Un alt avantaj ar fi că, prin cultivarea celulelor intestinale în acest mediu, cipul respectiv ar semăna și mai mult cu biologia umană, faţă de culturile standard de celule folosite în laboratoare.

Tehnologie cu multiple întrebuinţări

        Modelele recente de microbiom intestinal realizat pe suprafaţa unui cip de mici dimensiuni au demonstrat că au succes în menţinerea unei culturi viabile a celulelor intestinale umane și a microbiomului pe o perioadă de câteva zile și chiar de câteva săptămâni. O astfel de tehnologie, „banalul” cip, deschide o cale nouă ce ar permite analizarea microbiomului în condiţii relevante din punct de vedere biologic. Caracteristicile sale unice fac ca „organul pe cip” să fie apt pentru numeroase investigaţii știinţifice în viitorul apropiat. Folosind această tehnologie și caracteristicile cipului, cercetătorii pot studia anumite boli și chiar unele medicamente.

 

 

Etichete: organ on a chip microbiom pe cip