idén az amerikai Food and Drug Administration várhatóan jóváhagyja a szigetátültetéseket az 1-es típusú cukorbetegek kezelésére. A transzplantációk, amelyek inzulintermelő sejteket szállítanak a betegség miatt elveszettek helyettesítésére, az Egyesült Államokban kísérleti jellegűnek minősülnek, mivel először több mint 20 évvel ezelőtt végezték el őket.

a Sziget-transzplantáció tartsa nagy ígéret kezelésére 1-es típusú cukorbetegség, különösen a köznyelvben “”brittle” diabetes,” amelyben a betegek sok nehezen biztonságos kezelése a vér cukor-inzulin injekciót, azt mondta, a Stanford intervenciós radiológus Avnesh Thakor, MD, PhD, aki végzi a kutatást sziget biológia, transzplantáció.

közel 1,6 millió amerikai 1-es típusú cukorbetegségben szenved, és több mint 70 000-en valószínűleg jó jelöltek a szigetátültetésre.

de a szigetátültetések egyedülálló technikai kihívásokkal járnak, beleértve annak biztosítását, hogy a sejtek elegendő oxigént kapjanak az átültetés után való életben maradáshoz. Thakor csapata a közelmúltban foglalkozott ezzel a kérdéssel Az Advanced Functional Materials című folyóiratban.

1-es típusú cukorbetegség zavarja a szervezet képességét, hogy szabályozza a vércukorszintet. A betegség korai szakaszában az immunrendszer megtámadja az inzulintermelő béta sejteket a hasnyálmirigy-sejt klaszterekben, úgynevezett szigetekben; ez megakadályozza a béta-sejteket a cukorszabályozó hormon inzulin előállításában.

az Átültetést egészséges szigetek elhunyt donor lehetőséget kínál arra, hogy a betegek a tapasztalat valami elég közel, hogy egy gyógymód, a cukorbetegség, bár meg kell tenniük immun-elnyomja a drogok tartani az új szigetek biztonságos.

azonban a szigetátültetések olyan bonyolultságokkal szembesülnek, amelyeket más szervátültetések nem.

“a szigetek átültetésekor nem olyan, mint egy szilárd szerv, például szív vagy vese átültetése” – mondta Thakor. A szilárd szervátültetés során a szerv véredényei műtéti úton kapcsolódnak a beteg keringési rendszeréhez. Az átültetett szövet azonnal jó véráramlást és sok oxigént kap.

egy szigetátültetéssel ez más. Egészséges emberben a vércukorszintet szabályozó hormontermelő sejtek kis csomókban vagy “szigeteken” (innen a nevük) szétszóródnak a hasnyálmirigyben. A transzplantáció magában foglalja, hogy csak a szigeteket izoláljuk az elhunyt donor hasnyálmirigyéből, és befecskendezzük őket a recipiens májába. (Az átültetett szigeteket nem injektálják a hasnyálmirigybe, mert a hasnyálmirigy egy finom, törékeny szerv, amely emésztő enzimeket is gyárt. Ha zavarja a hasnyálmirigyet, hajlamos a dolgok emésztésére. Nem jó.)

az átültetett szigetek a májban telepedtek le, körülöttük fokozatosan új erek nőnek.

“amikor beadjuk őket, csak imádkozunk és reméljük, hogy időben új vérellátást kapnak, hogy életben tartsák őket, és ez egy probléma” – mondta Thakor. Az átültetett szigetek mintegy 60% – a hal meg a transzplantációt követő első két hétben, mert még nem állapították meg a vérellátást, ezért nem kapnak elegendő oxigént.

tehát Thakor csapata kidolgozott egy bioscaffoldot, amely biztonságos, állandó oxigénellátást biztosít a szigeteknek, amíg az új erek meg nem nőnek. Az állvány olyan, mint egy high-tech Jell-O saláta:squishy cucc más dolgokkal beágyazva. A zselészerű rész kollagénből készül, ami azért előnyös, mert nem vált ki immunválaszt.

az állványnak olyan pórusai vannak, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy a szigetek fészkelődjenek, valamint kisebb mikropórusok, amelyek irányíthatják az erek újbóli növekedését. A csapat legfontosabb innovációjában a kutatók egy kalcium-peroxid nevű oxigéntermelő anyagot ágyaztak be az állványba. A transzplantáció után a kalcium-peroxid fokozatosan lebomlik, így a sejtek állandó oxigénellátást biztosítanak körülbelül két hétig.

a kutatók diabéteszes egerekben tesztelték bioscaffoldjukat, minden állat egy zsírpárnájába szigeteket tartalmazó állványzatokat ültetve. Összehasonlítva az állatok, akik megkapták a hagyományos injekció szigetek, vagy állatok, aki szigetek a bioscaffolds, hogy hiányzott a kalcium-peroxid, az állatokat, hogy kapott implantátumok szigetek, oxigén-generáló bioscaffolds volt a legjobb, vércukorszint -, két, három, illetve négy héttel a transzplantáció után.

Thakor csapata azt reméli,hogy még tovább bővül a bioscaffold. Például azt is vizsgálják, hogy lehetséges-e őssejteket beágyazni az állványba, hogy ösztönözzék az új erek növekedését a szigetekre. Egy másik lehetőség a nanorészecskék beágyazása, amelyek aminosavakat és egyéb tápanyagokat bocsáthatnak ki az átültetett szigetekre.

“Arra koncentrálunk, hogy hogyan segítsük a szigetek maximális számát a transzplantációs eljárás túlélésében” – mondta Thakor. “Optimalizálni akarjuk ezeknek a sejteknek a mikrokörnyezetét, hogy megkönnyítsük a betegben való beültetésüket, túlélésüket és működésüket.”

kép: Minerva Studio