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ME/CFS and related chronic complex diseases

Aggiornamento di Ricerca del Martedì Triplo

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Un messaggio da Ron Davis

Sono entusiasta di annunciare che abbiamo aggiunto due eminenti ricercatori di ingegneria di Stanford per espandere il nostro progetto di deformabilità dei globuli rossi.

Eric Shaqfeh, PhD, è famoso per la sua modellazione computazionale del flusso microfluidico. Il suo lavoro passato è stato quello di modellare il flusso d’aria sulle ali degli aerei per aumentare l’efficienza del carburante. Ha svolto un intenso lavoro con il Dipartimento della Difesa e ha avuto accesso alle loro potenti strutture informatiche. Ha appena terminato la sua presidenza del Dipartimento di ingegneria chimica di Stanford ed è entusiasta di iniziare un nuovo progetto.

Juan Santiago, PhD, è un professore di ingegneria meccanica, famoso in tutto il mondo per i suoi ingegnosi progetti di dispositivi piccoli ed a basso costo, molti dei quali sono utilizzati in medicina. Abbiamo lavorato con lui per molti anni e sono rimasto molto impressionato dalle sue capacità di progettazione. Spesso presenta progetti di design molto semplici e robusti che possono rivoluzionare il settore. Quando ha sentito parlare del nostro progetto sulla deformabilità dei globuli rossi, che ora richiede un prelievo di sangue e costose attrezzature e analisi di immagini complesse con notevole tempo computazionale, non adatto per uno studio medico, era entusiasta di raccogliere la sfida per applicare le sue abilità e sviluppare un dispositivo che sarà semplice ed economico da usare.

Il Dr. Shaqfeh e il Dr. Santiago hanno in programma di lavorare insieme, insieme a Mohsen Nemat-Gorgani, PhD, Biochimico presso lo Stanford Genome Technology Center e Anand Ramasubramanian, PhD, Biomedico, Ingegnere Chimico e dei materiali alla San Jose State University, per sviluppare questa tecnologia in uno strumento diagnostico per la ME/CFS. Sono stato così contento che tutti e quattro questi eminenti scienziati hanno partecipato alla recente riunione del gruppo di lavoro di tre giorni a Stanford, insieme ai loro studenti. È stato meraviglioso osservare il loro entusiasmo crescere mentre collaboravano e hanno fatto piani per la loro ricerca durante le pause!

A causa della dedizione e del duro lavoro di OMF, i diversi aspetti di questo progetto sono stati finanziati e sono attualmente in corso. Vorrei esprimere la mia gratitudine a questi scienziati creativi e all’OMF per consentire a questo lavoro di andare avanti.

Di seguito è riportata una descrizione della loro ricerca, nonché un altro progetto in sospeso che il comitato consultivo scientifico ha approvato per il finanziamento dell’OMF. Jonas Bergquist, PhD, è unico nella sua capacità di utilizzare il fluido spinale cerebrale per studiare componenti molecolari che potrebbero essere utilizzati come biomarcatore diagnostico e per darci una nuova visione degli aspetti neurologici della ME / CFS. Il Dr. Bergquist è stato anche un partecipante entusiasta all’incontro di 3 giorni del gruppo di lavoro, e il suo grande senso dell’umorismo ha reso particolarmente divertente averlo lì! Assicurati di guardare il suo discorso al Convegno su YouTube per scoprire un tradizionale cibo svedese.

Stiamo continuando a lavorare giorno e notte per trovare un trattamento e una cura il più velocemente possibile.
Cordiali saluti,


Ronald W. Davis, PhD
Direttore, comitato consultivo scientifico dell’OMF
Direttore, Stanford Genome Technology Center


Fondi OMF Quattro ulteriori progetti di ricerca per un totale di $ 241.670

I globuli rossi (RBC) trasportano l’ossigeno dai polmoni alle cellule del corpo e quindi trasportano l’anidride carbonica dalle cellule ai polmoni. Affinché i globuli rossi raggiungano tutte queste cellule, devono essere in grado di fluire attraverso i piccoli vasi sanguigni con un attrito minimo. In definitiva, ciò richiede che i globuli rossi siano lisci, arrotondati ed elastici. Alterazioni in queste proprietà dei globuli rossi possono verificarsi durante malattie infiammatorie croniche come la sepsi e abbiamo scoperto che questa deformabilità si verifica anche nella ME/CFS. Per maggiori informazioni sulla deformabilità dei globuli rossi, clicca qui.

Queste osservazioni insieme alla nuova tecnologia disponibile per misurare la deformabilità dei globuli rossi hanno spinto gli ingegneri di Stanford e dei loro collaboratori presso la San Jose State University ad esaminare la deformabilità dei globuli rossi in ME / CFS. I seguenti tre progetti svilupperanno e valuteranno un dispositivo per determinare rapidamente la “deformabilità” dei globuli rossi come potenziale biomarcatore per ME/CFS.

  1. Eric Shaqfeh, PhD, Dipartimento di ingegneria chimica, alla Stanford University –
    Simulazione al computer dell’effetto della rigidità della membrana sui micro-flussi di globuli rossi per creare una diagnostica per ME/CFS.

Il gruppo Shaqfeh della Stanford University produrrà simulazioni 3D al computer di globuli rossi attraverso una serie di canali che assomigliano a un sistema di circolazione sanguigna. Usando queste simulazioni, il gruppo Shaqfeh determinerà come caratterizzare le proprietà degli RBC dal modo in cui fluiscono attraverso questi canali.

  1. Anand Ramasubramanian, PhD, Biomedico, Ingegnere chimo e dei materiali, Università statale di San José – Biomeccanica degli eritrociti nella ME/CFS.

Le simulazioni al computer descritte sopra saranno condotte in stretta collaborazione con il gruppo Ramasubramanian dell’Università statale di San Jose, dove stanno producendo un chip microfluidico per stimare le proprietà dei globuli rossi. Un chip microfluidico è un insieme di minuscoli canali incisi in un pezzo di materiale come vetro o plastica e ha le dimensioni di una carta SIM. La progettazione del chip microfluidico richiederà simulazioni sui globuli rossi in corso da parte del gruppo Shaqfeh per determinare l’insieme ottimale di canali per distinguere i globuli rossi ME/CFS dai globuli rossi normali. I dispositivi microfluidici suggeriti dalle simulazioni verranno testati nello stato di San Jose con l’obiettivo finale di creare un dispositivo diagnostico sensibile.

  1. Juan G. Santiago, PhD, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Università di Stanford – Simulazione al computer dell’effetto della rigidità della membrana sui micro-flussi di globuli rossi per la creazione di una diagnostica per la ME/CFS.

 Una parte fondamentale della determinazione delle proprietà dei globuli rossi in questi canali sarà lo sviluppo di uno strumento di analisi delle immagini all’avanguardia in grado di identificare e tracciare automaticamente la posizione e la forma di migliaia di globuli rossi in condizioni rilassate e stressate. Il gruppo Santiago svilupperà questa tecnologia di visualizzazione presso la Stanford University. La tecnologia di visualizzazione sviluppata dal gruppo di Santiago verrà applicata per sviluppare un dispositivo microfluidico in collaborazione con i gruppi Ramasubramanian e Shaqfeh.

L’obiettivo a lungo termine di questo sforzo collaborativo tra questi tre gruppi è di produrre un dispositivo monouso a basso costo per determinare la rapida quantificazione della deformabilità delle cellule in una singola goccia di sangue.

  1. L’OMF ha concesso al membro del comitato consultivo scientifico Jonas Bergquist, MD, PhD, Università di Uppsala (Svezia), ulteriori fondi per espandere il suo lavoro sulla proteomica mirata per i marcatori neuroinfiammatori nel liquido cerebrospinale (CSF) nei pazienti ME / CFS.

Continuando con il suo studio in corso sul fluido cerebrospinale nei pazienti con ME / CFS, il Dr. Bergquist ha recentemente acquisito un pezzo di tecnologia che migliora in modo significativo la rilevazione dei marcatori di infiammazione. Questa tecnologia deve ancora essere utilizzata sul fluido cerebrospinale, quindi questo sarà il primo test al mondo per campioni ME/CFS. Utilizzando questa tecnologia, il team di Bergquist testerà in modo selettivo una serie di oltre 900 marcatori di neuroinfiammazione.

La OMF ringrazia Mattia P. per la traduzione.


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