Przełom w medycynie. Implanty tlenowe mogą zmienić terapię cukrzycy typu 1
Wszystko wskazuje na to, że nastąpi długo wyczekiwany przełom w leczeniu cukrzycy typu 1. Umożliwić go może nowatorski system implantów dostarczających tlen do komórek wydzielających insulinę. Opracowane przez naukowców z Cornell University implanty eliminują konieczność stosowania immunosupresji, zwiększając bezpieczeństwo terapii i otwierając drzwi do potencjalnie długotrwałego leczenia chorób przewlekłych.
- Naukowcy z Cornell University opracowali implanty dostarczające tlen do komórek produkujących insulinę, eliminując konieczność immunosupresji
- System został już przetestowany na szczurach, a kolejne badania obejmą modele świńskie i ludzkie komórki macierzyste
- Nowe kapsułki chronią komórki przed układem odpornościowym i utrzymują ich długotrwałą aktywność
- Technologia może nie tylko leczyć cukrzycę typu 1, ale również znaleźć zastosowanie w terapii innych chorób przewlekłych
Przełom w terapii cukrzycy typu 1 – implanty dostarczające tlen do komórek beta
Cukrzyca typu 1 stanowi około 10 proc. wszystkich przypadków cukrzycy i dotyka głównie dzieci oraz osoby młode, poniżej 30. roku życia. Choroba wywoływana jest przez autoagresję układu odpornościowego, który niszczy komórki beta trzustki wytwarzające insulinę. W efekcie organizm nie może efektywnie transportować glukozy do mięśni i tkanek, a poziom cukru we krwi rośnie.
Dotychczas pacjenci musieli codziennie przyjmować insulinę w zastrzykach lub za pomocą pompy, jednak terapia ta nie chroni w pełni przed skutkami choroby. Jak zauważa Minglin Ma, profesor inżynierii biologicznej na Cornell University, wcześniejsze kapsułki zawierające komórki wysepek trzustkowych „pozwoliły skutecznie kontrolować poziom cukru we krwi u myszy z cukrzycą, ale ich trwałość była ograniczona”, ponieważ implanty obumierały z powodu braku tlenu. Naukowcy doszli jednak do przełomu.
Przeczytaj też: Pionierskie badania naukowców z Białegostoku. Czy uda się zatrzymać falę cukrzycy typu 1 wśród dzieci?
Innowacyjny system implantów z wbudowanym generatorem tlenu
Zespół profesora Minglina Ma wraz z elektrochemikami z Giner Inc. opracował nowy system, który rozwiązuje problem niedotlenienia komórek. Kluczowe elementy to cylindryczna kapsułka o pierścieniowym przekroju zawierająca przeszczepione komórki wydzielające insulinę oraz elektrochemiczny generator tlenu wielkości dziesięciocentówki. Zewnętrzna drobnowłóknista membrana chroni komórki przed układem odpornościowym gospodarza, natomiast przepuszczalna membrana w rdzeniu kapsułki umożliwia dotarcie tlenu do komórek.
Musimy spełnić dwa wymagania – tłumaczy Phuong L. Tran z Cornell University. – Pierwszym jest ochrona immunologiczna. Po drugie, trzeba utrzymać transport, na przykład glukozy i innych składników odżywczych oraz cząsteczek, które mogą wchodzić i wychodzić.
Zobacz też: Tak cukrzyca wyniszcza organizm. Pierwsze objawy bywają mylące
Testy i perspektywy kliniczne
System implantów z tlenem został z powodzeniem przetestowany na szczurach we współpracy z dr. Jamesem Flandersem z College of Veterinary Medicine. Jak podkreśla dr Linda Tempelman, kierująca startupem Persista Bio Inc.:
Naprawdę udowodniliśmy, że natlenienie jest ważne i będzie wspierać kapsułki o wysokiej gęstości komórek. Kapsułki chronią przed układem odpornościowym i działają przez długi czas.
Testy te stanowią obiecujący krok w kierunku klinicznego zastosowania technologii u ludzi. Kolejnym etapem będą eksperymenty na modelach świńskich oraz testy z ludzkimi komórkami macierzystymi, co pozwoli ocenić długoterminową skuteczność i bezpieczeństwo implantu.
Potencjalna rewolucja w leczeniu cukrzycy
Nowy system implantów tlenowych może zapewnić znacznie ściślejszą kontrolę poziomu cukru, umożliwiając pacjentom normalne funkcjonowanie. Kapsułki skutecznie chronią komórki przed atakiem układu odpornościowego i zachowują swoją funkcjonalność przez długi czas. Organizm zwykle reaguje na obce materiały, dlatego prace zespołu Minglina Ma koncentrują się na opracowywaniu specjalnych powłok i materiałów, które minimalizują nadmierną reakcję immunologiczną. Dzięki temu nowy system mógłby umożliwić znacznie większej liczbie spośród 2 milionów osób w USA z cukrzycą typu 1 terapię bez konieczności stosowania immunosupresji, która na co dzień bywa zbyt ryzykowna.
Co więcej, implanty pozwalają na precyzyjniejsze utrzymanie poziomu cukru we krwi, co daje pacjentom większą swobodę — mogą normalnie jeść, pić i uprawiać aktywność fizyczną, tak jak osoby zdrowe. Czytaj więcej: Przełom w leczeniu cukrzycy typu 1. Koniec codziennego przyjmowania leków
Potencjalne zastosowania systemu w leczeniu innych chorób przewlekłych
Nowa technologia może otworzyć zupełnie nowe możliwości w medycynie regeneracyjnej. Oprócz cukrzycy typu 1, implanty mogą być wykorzystywane do długotrwałego wszczepiania innych typów komórek, np. w terapii enzymatycznej czy leczeniu przewlekłego bólu, gdzie potrzebna jest większa ilość endorfin. Jak zaznaczają naukowcy, system "może potencjalnie zapewnić długoterminowe leczenie szeregu chorób przewlekłych”, co sprawia, że jest to rozwiązanie nie tylko innowacyjne, ale i wszechstronne w zastosowaniu klinicznym.
Źródło: PAP, Pacjenci.pl
