Μικροσκοπικό εμφύτευμα θεραπεύει τον διαβήτη σε ποντίκια, χωρίς να προκαλεί την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος

Ερευνητές κατασκευάζουν συσκευή
που εμφυτεύει βήτα κύτταρα χωρίς
την ανάγκη για ανοσοκαταστολή
σε ποντίκια

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής ειδικούς του διαβήτη και μηχανικούς βιοϊατρικής από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου St. Luis της Washington και του Πανεπιστημίου Cornell στις ΗΠΑ, απέδειξαν ότι με μια μικροσκοπική συσκευή, μπορούν να εμφυτεύσουν κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη σε διαβητικά ποντίκια.
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 2 Ιουνίου στο περιοδικό Science Translational Medicine.
«Μπορούμε να πάρουμε κύτταρα από το δέρμα ή το λίπος ενός ανθρώπου, να το μετατρέψουμε σε βλαστοκύτταρα, και μετά να μετατρέψουμε τα βλαστοκύτταρα αυτά σε κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη», είπε ο Jeffrey R. Millman, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Washington και ένας από τους κυριότερους ερευνητές. «Το πρόβλημα είναι ότι σε ανθρώπους με διαβήτη τύπου 1, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στα κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη και τα καταστρέφει. Για να μπορέσουμε να εμφυτεύσουμε αυτά τα κύτταρα ως θεραπεία, χρειάζεται να τα τοποθετούμε σε συσκευές που μπορούν να τα προστατεύσουν από την επίθεση του ανοσοποιητικού, ενώ τους επιτρέπουν να εκκρίνουν ινσουλίνη».
Σε προηγούμενη έρευνα, ο Millman, επίσης αναπληρωτής καθηγητής μηχανικής βιοϊατρικής, ανέπτυξε και εξέλιξε μια μέθοδο κατασκευής επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων, τα οποία μετέτρεψε σε ινσουλινοπαραγωγά βήτα κύτταρα. Ο Millman χρησιμοποίησε αυτά τα βήτα κύτταρα στο παρελθόν, ώστε να αναστρέψει το διαβήτη σε ποντίκια, όμως δεν ήταν ξεκάθαρος ο τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα αυτά μπορούσαν να εμφυτευτούν με ασφάλεια σε ανθρώπους με διαβήτη.
«Η συσκευή, που έχει πλάτος όσο λίγες τρίχες, είναι μικροπορώδης – με ανοίγματα που είναι πολύ μικρά για να μπορέσουν να μπουν μέσα άλλα κύτταρα – έτσι τα κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη δεν μπορούν να καταστραφούν από ανοσοκύτταρα, που είναι μεγαλύτερα από τους πόρους», είπε ο Millman. «Μια από τις προκλήσεις σε αυτήν την περίπτωση, είναι η προστασία των κυττάρων μέσα στο εμφύτευμα, χωρίς να τα αποκόψουμε από την λήψη ενέργειας. Χρειάζονται θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο από το αίμα για να διατηρηθούν ζωντανά. Με τη συσκευή αυτή, φαίνεται ότι έχουμε δημιουργήσει μια ιδανική περιοχή, όπου τα κύτταρα μπορούν να διατηρηθούν λειτουργικά, εκκρίνοντας ινσουλίνη ανάλογα με το σάκχαρο του αίματος».

Το εργαστήριο του Millman συνεργάστηκε με ερευνητές στο εργαστήριο του Minglin Ma, Ph.D., επίκουρου καθηγητή μηχανικής βιοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο Cornell. Ο Ma, ο δεύτερος εκ των κύριων ερευνητών, και οι συνάδελφοί του, κατασκεύασαν μια συσκευή ενθυλάκωσης κυττάρων ενσωματωμένων σε νανοΐνες (nanofiber-integrated cell encapsulation – NICE – device). Γέμισαν τα εμφυτεύματα με ινσουλινοπαραγωγά βήτα κύτταρα, που είχαν κατασκευαστεί από βλαστοκύτταρα, και στη συνέχεια εμφύτευσαν τις συσκευές στην κοιλιά ποντικών με διαβήτη.
«Ο συνδυασμός των δομικών, μηχανικών και χημικών ιδιοτήτων της συσκευής που χρησιμοποιήσαμε, δεν επέτρεψε στα υπόλοιπα κύτταρα των ποντικών να απομονώσουν εντελώς το εμφύτευμα, καταπνίγοντας και καθιστώντας το αναποτελεσματικό», είπε ο Ma. «Τα εμφυτεύματα επέπλεαν ελεύθερα μέσα στα ζώα, και όταν τα αφαιρέσαμε μετά από έξι μήνες, τα ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα ακόμη λειτουργούσαν. Επίσης, πρόκειται για μια γερή και ασφαλή συσκευή».
Τα κύτταρα μέσα στα εμφυτεύματα συνέχισαν να εκκρίνουν ινσουλίνη και να ελέγχουν το σάκχαρο του αίματος στα ποντίκια μέχρι και για 200 ημέρες. Τα κύτταρα αυτά συνέχισαν να λειτουργούν παρά το γεγονός ότι τα ποντίκια δεν λάμβαναν ανοσοκατασταλτική θεραπεία.
«Θα προτιμούσαμε να μη χρειάζεται να καταστέλλουμε το ανοσοποιητικό σύστημα των ασθενών με φάρμακα, γιατί κάτι τέτοιο τους καθιστά ευάλωτους σε μολύνσεις», είπε ο Millman. «Η συσκευή που χρησιμοποιήσαμε σε αυτά τα πειράματα προστάτευσαν τα εμφυτευμένα κύτταρα από το ανοσοποιητικό σύστημα των ποντικών, και πιστεύουμε ότι παρόμοιες συσκευές θα μπορούσαν να λειτουργήσουν με τον ίδιο τρόπο σε ανθρώπους με ινσουλινοεξαρτώμενο διαβήτη».
Ο Millman και ο Ma δεν θέλουν να κάνουν προβλέψεις σχετικά με το πόσος καιρός μπορεί να χρειαστεί πριν μπορέσει να χρησιμοποιηθεί πρακτικά μια τέτοια στρατηγική, όμως σχεδιάζουν να συνεχίσουν να εργάζονται για να πετύχουν το σκοπό τους.
Πηγή: Medical Express