Інкапсульовані клітини підшлункової залози проти діабету


Інкапсульовані клітини підшлункової залози проти діабету

Нове дослідження показало, що, загорнувши імплантовані клітини підшлункової залози у новий біоматеріал, вони можуть протистояти атаці імунної системи мишей до 6 місяців, зберігаючи при цьому здатність реагувати на зміну рівня цукру в крові та виділяти інсулін.

Це досягнення робить нас ще на крок ближчими до того дня, коли пацієнти з першим типом діабету не потребуватимуть щоденних ін’єкцій інсуліну. Дане дослідження було опубліковане відразу у двох виданнях: Nature Medicine, де описуються експерименти на мишах та у Nature Biotechnology, де висвітлена розробка біоматеріалу.

Ці знахідки є результатом наразі діючого дослідження з розробки терапії для лікування першого типу діабету за допомогою інкапсульованих клітинних острівців.

Перший тип діабету з’являється, коли імунна система атакує власні острівці у підшлунковій залозі, що позбавляє їх здатності виробляти інсулін, гормон, який використовується організмом для контролю рівня глюкози в крові.

Пацієнти з першим типом діабету повинні вимірювати рівень глюкози декілька разів на день та робити ін’єкції собі, коли рівень підіймається.

Крім незручностей та обмежень щодо щоденного життя, які спричинені регулярними ін’єкціями, постає питання точного визначення рівня глюкози в крові, від чого може залежати ризик появи довготривалих захворювань.

Дослідники працюють над шляхами покращення лікування першого типу діабету. Одним з таких методів може бути заміна зруйнованих клітинних острівців здоровими клітинами, які можуть контролювати рівень глюкози та виробляти інсулін.

Цей спосіб був протестований на сотнях пацієнтів, проте успіх у цій галузі доволі неоднозначний, оскільки пацієнтам доводиться використовувати імуносупресори до кінця життя, адже імунна система все ще бачить ворогів в імплантованих клітинах і атакує їх.

Біоматеріал, що ухиляється від впливу імунної системи

Дослідники припустили, що вмонтування клітини у новий біоматеріал дозволить вирішити проблему з імунною системою. Технологія з виготовлення людських острівців клітин у великій кількості з стовбурових клітин була розроблена професором Гарвардського університету Douglas Melton.

Новий біоматеріал є похідним альгінату, матеріалу, що отримують з бурих водоростей.

Дослідники помітили можливість використання альгінатного гелю для інкапсулювання клітин без шкоди для них. Такий гель також дозволяє молекулам, таким як цукор та білки, рухатись через гель, тобто клітини можуть реагувати на зміни в навколишньому середовищі.

Проте на тестах з імплантуванням гелевих капсул у приматів та людей, дослідники помітили, що ці капсули покриваються рубцевою тканинною, що перешкоджає нормальному пересуванню молекул та знижує ефективність таких пристроїв.

Інкапсулювання острівців клітин дозволило їм працювати 6 місяців

Після відсіювання сотень похідних альгінату, дослідники зупинились на тріазол-тіоморфолін діоксиді (TMTD) та випробували його на миші з сильною імунною системою та діабетом. Вони імплантували людські острівці, які були інкапсульовані в TMTD у черевну порожнину тварини.

Імплантовані клітини відразу почали виробляти інсулін у відповідь на рівень глюкози в крові та продовжували це робити наступні 174 дні.

Дослідники також перевірили новий біоматеріал у формі порожніх капсул, які були імплантовані у черевну порожнину приматів. Протягом 6 місяців тестування рубцева тканина не утворилась.