the future of diabetes:Improving islet transplantation
今年、米国食品医薬品局は、1型糖尿病の人々の治療として膵島移植を承認することが期待されています。 病気に失われたものを置き換えるためにインスリン産生細胞を送達する移植は、20年以上前に最初に行われて以来、米国では実験的と分類されてい
膵島移植は、特に口語的にインスリン注射で血糖を安全に管理することが困難である”脆性糖尿病”として知られているもののために、1型糖尿病
ほぼ1.6万人のアメリカ人は1型糖尿病を持っており、70,000人以上が膵島移植のための良い候補である可能性が高いです。
しかし、膵島移植は、細胞が移植後に生き続けるのに十分な酸素を得ることを保証するなど、技術的な課題のユニークなセットが付属しています。 Thakorのチームは最近、Advanced Functional Materialsに掲載された論文でこの問題に対処しました。
1型糖尿病は、血糖を調節する身体の能力を妨げる。 病気に早く、免疫組織の攻撃の膵臓の細胞の集り内のインシュリン生産のベータ細胞は島と呼出されました;これは砂糖調整のホルモンのインシュリンの製造からベータ細胞を停止します。
死んだドナーから健康な島を移植することは、新しい島を安全に保つために免疫抑制薬を服用しなければならないが、患者が糖尿病の治療法にかな しかし、膵島移植は、他の臓器移植にはない複雑さに直面しています。
しかし、膵島移植は複雑さに直面しています。”あなたが島を移植するとき、それは心臓や腎臓などの固体臓器を移植するようなものではありません”とThakorは私に言いました。 固体臓器移植の間、臓器の血管は外科的に患者の循環系に接続される。 すぐに、移植された組織は良好な血流と多量の酸素を得る。
膵島移植では、それは異なっています。 健康な人では、血糖を調節するホルモン産生細胞は、膵臓全体に小さな塊または「島」(したがってその名前)に散在しています。 移植は死んだ提供者の膵臓からのちょうど島を隔離し、受け手のレバーにそれらを注入することを含みます。 (膵臓は消化酵素も製造する気難しい、壊れやすい器官であるため、移植された島は膵臓に注入されません。 あなたが膵臓を乱すと、それはものを消化し始める傾向があります。 良くない)
移植された島は肝臓に店を設置し、新しい血管は徐々にそれらの周りに成長しています。
“私たちがそれらを注入するとき、私たちはちょうど一種の祈り、彼らが生き続けるために時間内に新しい血液供給を得ることを願っています。 移植された島の約60%は、まだ血液供給を確立していないため、十分な酸素を得られないため、移植後の最初の2週間で死亡します。そこでThakorのチームは、新しい血管が成長するまで島に安全で安定した酸素供給を与えるbioscaffoldを考案しました。 足場は一種のハイテクJell-Oサラダのようなものです:それに埋め込まれた他のものとフワフワのもの。 ゼリー O様の部分はコラーゲンから作られていますが、これは免疫応答を引き起こさないので有利です。
足場には、小島がネスレに入るのに十分な大きさの孔と、血管の再成長を導くことができるより小さな微細孔があります。
足場には、 そして、チームの最も重要な技術革新では、研究者は足場に過酸化カルシウムと呼ばれる酸素発生材料を埋め込みました。 移植後、過酸化カルシウムは徐々に分解され、細胞に約2週間安定した酸素供給を与える。
研究者らは、各動物の一つの脂肪パッドに島を含む足場を移植し、糖尿病マウスで彼らのbioscaffoldをテストしました。 従来の島の注射を受けた動物、または過酸化カルシウムを欠いていたバイオカッホールドで島を得た動物と比較して、酸素発生バイオカッホールドで島のインプラントを受けた動物は、移植後二、三、四週間で最高の血糖コントロールを持っていた。
Thakorのチームは、bioscaffoldができることをさらに拡大したいと考えています。 例えば、彼らはまた、島への新しい血管の成長を促進するために足場に幹細胞を埋め込む可能性を模索しています。 もう一つの可能性は移植された島のためのアミノ酸そして他の栄養素を解放できるnanoparticlesを埋め込むことです。
“私たちは、移植手順を生き残る島の最大数を支援する方法に集中している、”Thakorは言いました。 「私たちは、これらの細胞の微小環境を最適化して、患者の生着、生存、機能を促進したいと考えています。”
ミネルヴァスタジオによる画像