Cukrzyca typu 1: Nowy system przeszczepu komórek trzustki jest obiecujący
Naukowcy opracowali sposób na zwiększenie skuteczności przeszczepu wysp trzustkowych, obiecującej metody leczenia cukrzycy typu 1.
Odrzucenie immunologiczne przez biorcę jest główną przeszkodą dla rutynowej dostępności przeszczepów wysp trzustkowych od dawców w leczeniu cukrzycy typu 1.
Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest umieszczenie wysepek - grup komórek produkujących insulinę - wewnątrz mikrokapsułek wykonanych z materiału, który ma mniejsze prawdopodobieństwo wywołania odpowiedzi immunologicznej.
Jednak proces mikroenkapsulacji może skutkować dużą liczbą pustych kapsułek, co oznacza dużą objętość implantu, aby osiągnąć wymagany rezultat. Zwiększa to ryzyko reakcji immunologicznej.
Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kraju Basków w Hiszpanii opracowali magnetyczny system oczyszczania mikrokapsułek, który oddziela puste.
Opisują system oczyszczania i sposób, w jaki testowali jego produkt na szczurach w badaniu International Journal of Pharmaceutics papier.
Badanie wykazało, że po wszczepieniu „magnetycznie oczyszczonych” mikrokapsułek wysepek, szczury wywołane cukrzycą osiągały i utrzymywały normalny poziom glukozy we krwi przez prawie 17 tygodni.
„Jedną z wad przeszczepów wysepek jest długotrwałe stosowanie leków immunosupresyjnych, aby zapobiec odrzuceniu przeszczepionych wysp przez układ odpornościowy; leki te osłabiają mechanizmy obronne pacjenta i pociągają za sobą poważne komplikacje medyczne ”- wyjaśnia autor pierwszego badania, Albert Espona-Noguera z Wydziału Farmaceutycznego uniwersytetu.
Cukrzyca typu 1 i przeszczepy wysp trzustkowych
Cukrzyca typu 1 rozwija się, gdy układ odpornościowy niszczy komórki trzustki produkujące insulinę. Bez insuliny komórki organizmu nie mogą wchłonąć glukozy z krwi, aby wytworzyć energię. Skutkuje to niebezpiecznie wysokim poziomem cukru we krwi.
Według 2016 BMJ Open Diabetes Research & Care badania wskazują, że częstość występowania cukrzycy typu 1 na całym świecie rośnie. W 2014 r. Na całym świecie było około 387 milionów osób chorych na cukrzycę, z czego 5–10% miało typ 1.
Oprócz bardzo specyficznych przypadków przeszczepy wysp nie są jeszcze dostępne dla większości osób z cukrzycą typu 1. Nadal muszą codziennie przyjmować insulinę i monitorować poziom glukozy.
Mikrokapsułkowanie obiecuje przezwyciężyć dwie bariery utrudniające rutynowe stosowanie przeszczepów wysp: brak wysp dawców i konieczność przyjmowania przez biorców leków immunosupresyjnych do końca życia.
System opracowany przez Espona-Noguera i jego współpracowników jest odpowiedzią na oba te wyzwania. Zwiększając odsetek kapsułek, które faktycznie zawierają wysepki, lepiej wykorzystuje rzadkie zasoby.
Jednocześnie, zmniejszając objętość implantu niezbędną do uzyskania pożądanego efektu, zmniejsza obciążenie, które może wywołać atak immunologiczny.
Jak działa system oczyszczania
System oczyszczania mikrokapsułek działa poprzez dodawanie nanocząstek magnetycznych do wysepek przed mikrokapsułkowaniem.
Następnie, po mikrokapsułkowaniu, mikrokapsułki przechodzą przez oczyszczacz magnetyczny. To oddziela mikrokapsułki zawierające wysepki magnetyczne od pustych, niemagnetycznych mikrokapsułek.
Separacja zachodzi w drukowanym 3D mikroprzepływowym chipie, który ma małe kanały zawierające magnesy. Magnesy są ustawione tak, że gdy mikrokapsułki przepływają przez kanały, magnetyczne wychodzą w jedną stronę, a niemagnetyczne w drugą.
Espona-Noguera twierdzi, że skuteczność oczyszczania systemu jest tak duża, że udało im się zmniejszyć objętość implantu wysepek o prawie 80%.
Dodaje, że taka redukcja może znacznie zmniejszyć powikłania, które mogą wystąpić po wszczepieniu dużej ilości mikrokapsułek.
„W tej pracy badaliśmy funkcjonalność oczyszczonych implantów w modelach zwierzęcych z cukrzycą”.
Albert Espona-Noguera
