Diabetes ist die führende Ursache von end-stage renal disease, einer der nation die meisten schweren und teuren medizinischen Bedingungen. Im Jahr 2016 Medicare verbrachte $35 Milliarden, die Fürsorge für mehr als 725,000 Amerikaner, deren Nieren versagt hatten.
Kurz der Mandatierung universal diabetes-Behandlung, regelmäßige Bewegung und kalorienarme Ernährung, wenig getan werden kann, um gegen die steigende Flut von Nieren-Versagen—es sei denn, die Wissenschaftler herausfinden, warum genau der Niere ist die filtration Einheiten, den glomeruli, aufhören zu arbeiten.
Aber zuerst müssen Sie lernen, wie die normalen Funktionen der Niere, bis auf die molekulare Ebene. Das ist das Ziel, ein kühnes Projekt im Gange an der Vanderbilt erstellen einer hochauflösenden, dreidimensionalen “atlas” des menschlichen Niere.
“Es ist wie beim schälen einer Zwiebel”, sagte Richard Caprioli, Ph. D., Stanford Moore, Professor für Biochemie und professor der Chemie, Medizin und Pharmakologie an der Vanderbilt. “Wie Sie gehen tiefer und tiefer, es gibt mehr und mehr Ebenen.”
Caprioli, der Pionier eine Bemerkenswerte Gewebe-mapping-Technologie genannt-imaging-Massenspektrometrie und wer leitet Vanderbilt ‘ s Mass Spectrometry Research Center, co-leitet die Nieren-atlas-Projekt mit Jeffrey Spraggins, Ph. D., wissenschaftlicher Assistent professor für Biochemie und Chemie.
Zusammen haben Sie direkten Vanderbilt neue Biomolekulare Multimodal Imaging Center (BIOMIC), ein Gewebe-mapping center in der national Human Biomolekulare Atlas-Programm (HuBMAP), die unterstützt wird durch den Gemeinsamen Fonds der Nationalen Institute der Gesundheit (NIH).
Spraggins, einer ehemaligen Vanderbilt post-doctoral fellow, trat der Fakultät im Jahr 2012, “macht einen tollen job in bewegten dieses Programm nach vorne,” Caprioli sagte.
Andere HuBMAP Zentren arbeiten auf Atlanten der Brust -, Dickdarm -, Lungen -, Harnleiter und Harnblase sowie Blutgefäße und das Immunsystem.
HuBMAP wird ein wichtiger Schritt vorwärts bei der Förderung Verständnis der menschlichen Biologie sowie Präzision Medizin, Caprioli, Spraggins und Kollegen im ganzen Land berichtet, im vergangenen Monat in ein update des Programms in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Für seinen Teil, Vanderbilt ist multimodal imaging center soll die “Sicherung” verschiedene Techniken wie Fluoreszenz-Mikroskopie, die Magnetresonanztomografie (MRT) und IMS, um zu produzieren eine ganz neue Sicht auf die Niere.
“Die Idee ist, mathematisch setzen alle diese Technologien zusammen und kommen mit einem Bild, das ist die beste von allen,” Caprioli sagte. “Das ist diese fusion Idee. Es ist fantastisch.”
Caprioli lab entwickelt IMS in den späten 1990er Jahren zur Visualisierung der Lage von Biomolekülen in Zellen und Geweben. Im wesentlichen ein “molekulare Mikroskop,” es Maßnahmen, die Verteilung, die räumliche Neuordnung und Veränderung in der expression von Proteinen, Lipiden und anderen “Biomoleküle.”
Im Jahr 2011 hat das National Center for Research Resources wurde der Vanderbilt University einen fünf-Jahres -, $10.3-Millionen-Zuschuss an die Einrichtung einer Nationalen Forschungs-Ressource für die Bildgebende Massenspektrometrie. Unterstützung wurde erneuert für weitere fünf Jahre bis 2016 mit einem zweiten, $10.5 Millionen gewähren.
Im Jahr 2015, Caprioli und seine Kollegen erreicht, der erste “image fusion” von Massenspektrometrie und Elektronenmikroskopie—eine technologische tour de force, die es Ihnen erlaubte zu sehen, das molekulare make-up von Texturen in hoher Auflösung.
“Massenspektrometrie ist wirklich die einzige Technologie, die Messen kann, Biomoleküle … in eine planlose Art und Weise,” Spraggins sagte.
Die Biomolekulare Multimodal Imaging-Center wurde gegründet, im vergangenen Jahr mit einem zwei-Jahres -, $1.5 million von NIH gewähren. Vanderbilt Mitarbeitern gehören:
- Raymond Harris Jr, MD, Ann und Roscoe R. Robinson, Professor der Nephrologie;
- Daneben deCaestecker, das Baby wird von einem, Ph. D., professor der Medizin und Zelle und Entwicklungsbiologie;
- Agnes Fogo, MD, John L. Shapiro Professor für Pathologie;
- Bennett Landman, Ph. D., associate professor of Electrical Engineering, Computer Engineering und Computer Science;
- Ken Lau, Ph. D., außerordentlicher professor der Zelle & Entwicklungsbiologie;
- N. Heath Patterson, Ph. D., und Danielle Gutierrez, Ph. D., in das Massenspektrometrie-Forschungszentrum; und
- Ehemalige post-doc an der Raf Van de Plas, Ph. D., jetzt an der technischen Universität Delft in den Niederlanden.
