Il progetto del chip GlucoBrain indagherà sul legame tra diabete e demenza. / GlucoBrain chip project to probe diabetes-dementia link

Il progetto del chip GlucoBrain indagherà sul legame tra diabete e demenza. / GlucoBrain chip project to probe diabetes-dementia link

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

GlucoBrain è un progetto pilota che aiuterà i ricercatori a comprendere esattamente come funzionano malattie come il diabete e la demenza a un livello biologico più profondo. / GlucoBrain is a pilot project that will help researchers understand exactly how diseases like diabetes and dementia work at a deeper, biological level

L'Università di Bath è a capo di GlucoBrain, un progetto da 500.000 sterline volto a sviluppare un dispositivo "organo su chip" che replichi le connessioni tra cervello, intestino e pancreas.

Il progetto GlucoBrain permetterà ai ricercatori di tracciare il modo in cui i segnali si spostano tra gli organi e di scoprire perché il diabete può portare a cambiamenti nella memoria e nelle funzioni cognitive.

Grazie alla collaborazione con l'Università di Oxford e la Johns Hopkins University del Maryland, il progetto potrebbe aprire la strada a nuove terapie per migliorare la vita delle persone affette da diabete, demenza od entrambe le patologie.

È noto che il diabete colpisce il cuore, i reni e gli occhi, ma sempre più evidenze suggeriscono un suo legame anche con problemi di memoria, apprendimento e funzioni cerebrali. Tuttavia, i meccanismi biologici alla base di questo legame rimangono ancora poco chiari.  

In una dichiarazione, la responsabile del progetto, la dottoressa Despina Moschou, ha affermato: "Il nostro intestino, il pancreas ed il cervello comunicano costantemente attraverso una rete di segnali, aiutandoci a regolare la fame e la glicemia. Ma non comprendiamo ancora appieno come questi segnali interagiscono a livello cellulare e perché i livelli di glucosio sono collegati al declino cognitivo."

"Creando un sistema interconnesso su un chip, possiamo studiare in tempo reale come i segnali si propagano tra gli organi, come il diabete può compromettere le funzioni cerebrali e come i nuovi farmaci potrebbero essere d'aiuto."

La maggior parte delle conoscenze attuali sul legame tra diabete e demenza deriva da studi su animali, semplici colture cellulari e studi su pazienti. Sebbene questi siano utili, non riescono a cogliere tutte le complesse interazioni tra i nostri organi, ormoni e cellule.

La tecnologia "organo su chip" utilizza cellule umane viventi in dispositivi miniaturizzati che imitano il funzionamento degli organi nel corpo; questi dispositivi consentono alle cellule di crescere in tre dimensioni, ricevere un apporto controllato di nutrienti ed interagire in modo più naturale. Per la prima volta, i ricercatori saranno anche in grado di isolare questi singoli organi e tipi di cellule per comprendere esattamente come comunicano a livello molecolare.

Il progetto triennale, che prenderà il via a ottobre, riunirà ingegneri, medici, biologi ed informatici per modellare le complesse interazioni tra le malattie. Il gruppo svilupperà inizialmente modelli individuali su chip per l'intestino, il pancreas e il cervello, per poi collegarli in un sistema multiorgano. La complessità aumenterà gradualmente e verranno misurate le reazioni di ciascun organo al glucosio, agli ormoni ed ai diversi trattamenti farmacologici.

I ricercatori dell'Università di Oxford forniranno competenze cliniche fondamentali in materia di diabete e malattie metaboliche, garantendo che i modelli siano fisiologicamente accurati. Il gruppo della Johns Hopkins University apporterà competenze specialistiche sulla malattia di Alzheimer e sugli organoidi cerebrali.

Il progetto è finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) nell'ambito del programma Health Technologies Connectivity Awards.

ENGLISH

Bath University is leading GlucoBrain, a £500,000 project to develop an organ-on-chip device that replicates connections between the brain, gut and pancreas.

The GlucoBrain project will allow researchers to track how signals move between the organs and uncover why diabetes may lead to changes in memory and cognition.

Working with Oxford University and Johns Hopkins University, Maryland, the project could pave the way for new treatments to improve the lives of people living with diabetes, dementia or both conditions.

Diabetes is known to affect the heart, kidneys and eyes, but growing evidence suggests it is also linked with problems in memory, learning and brain function. However, the biological mechanisms behind this link remain poorly understood.  

In a statement, project lead Dr Despina Moschou said: “Our gut, pancreas and brain are constantly communicating via a network of signals, helping us regulate hunger and blood sugar. But we still don’t fully understand how these signals interact at a cellular level and why glucose levels are linked to cognitive decline.

“By creating a connected system on a chip, we can study in real time how signals travel between organs, how diabetes may impair brain function, and how new drugs could help.”

Most current knowledge on the link between diabetes and dementia comes from animal studies, simple cell cultures and patient studies. While these are useful, they do not capture all the complex interactions between our organs, hormones and cells.

Organ-on-chip technology uses living human cells in miniature devices that mimic how organs work in the body; they allow cells to grow in three dimensions, receive a controlled supply of nutrients and interact more naturally. For the first time, researchers will also be able to isolate these individual organs and cell types to understand exactly how they communicate at a molecular level.

The three-year project starts in October, bringing together engineers, clinicians, biologists and computer scientists to model the complex disease interactions. The team will first develop individual chip models for the gut, pancreas and brain, before connecting them into a multi-organ system. They will gradually increase complexity and measure how each organ responds to glucose, hormones and different drug treatments.

Researchers from Oxford University will provide core clinical expertise in diabetes and metabolic disease, ensuring models are physiologically accurate. The team from Johns Hopkins University brings specialist expertise in Alzheimer’s disease and brain organoids.

The project is funded by the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) Health Technologies Connectivity Awards.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/organ-on-chip-study-explores-diabetes-and-dementia?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-%20190526%20-%20Tuesday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Forgan-on-chip-study-explores-diabetes-and-dementia&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer