ВТОРНИК, 5 марта 2013 г. (HealthDay News) - Новый биоинженерный миниатюрный орган, получивший название BioHub, может в один прекрасный день предложить людям с диабетом типа 1 от их болезни.
На своих заключительных этапах BioHub будет имитировать поджелудочную железу и действовать как дом для трансплантированных островковых клеток, предоставляя им кислород, пока они не смогут установить собственное кровоснабжение. В клетках островков содержатся бета-клетки, которые являются клетками, которые продуцируют гормон-инсулин. Инсулин помогает организму метаболизировать углеводы, обнаруженные в пищевых продуктах, поэтому их можно использовать в качестве топлива для клеток организма.
BioHub также обеспечит подавление иммунной системы, которая будет ограничена областью вокруг островковых клеток, или это возможно каждая ячейка островков может быть инкапсулирована для защиты от аутоиммунной атаки, которая вызывает диабет типа 1.
Первым шагом, однако, является загрузка островковых клеток в BioHub и трансплантация его в область живота, известную как сальник. Ожидается, что эти испытания начнутся в течение следующего года или полутора лет, сказал д-р Лука Инверарди, заместитель директора по трансляционным исследованиям в Институте исследований диабета в Университете Майами, где разрабатывается BioHub.
Доктор. Камилло Рикорди, директор института, сказал, что проект очень увлекательный. «Мы собираем все части головоломки, чтобы заменить поджелудочную железу», - сказал он.
«Вначале нам нужно идти поэтапно и клинически тестировать компоненты BioHub», - сказал он. «Первый шаг - проверить сборку эшафота, которая будет работать как регулярная трансплантация островковых клеток».
Исследовательский институт диабета уже успешно лечит диабет 1 типа с трансплантатами островковых клеток в печень.
При диабете 1 типа, аутоиммунное заболевание, иммунная система организма ошибочно атакует и уничтожает бета-клетки, содержащиеся в клетках островков. Это означает, что кто-то с диабетом типа 1 больше не может производить инсулин, необходимый им для получения сахара (глюкозы) в клетки организма, поэтому они должны заменить потерянный инсулин. Это можно сделать только через несколько ежедневных инъекций или с помощью инсулиновой помпы через крошечную трубку, вставленную под кожу и меняющуюся каждые несколько дней.
Хотя трансплантация островковых клеток была очень успешной при лечении диабета 1 типа, основным аутоиммунным состоянием является все еще там. Поскольку трансплантированные клетки поступают от доноров трупы, люди, у которых есть трансплантаты островковых клеток, должны принимать иммуномодулирующие препараты, чтобы предотвратить отторжение новых клеток. Это ставит людей под угрозу развития осложнений от лекарств, и со временем иммунная система разрушает новые островковые клетки.
Из-за этих проблем трансплантация островковых клеток обычно резервируется для людей, диабет которых очень трудно контролировать или которые больше не осведомлены о потенциально опасных уровнях низкого уровня сахара в крови.
Джулия Гринштейн, вице-президент Cure Therapies для JDRF (ранее - Исследовательский институт по делам несовершеннолетних), сказала, что риски трансплантации островковых клеток в настоящее время перевешивают преимущества для здоровых люди с диабетом типа 1.
Вот где BioHub входит.
«BioHub похож на гнездо, в котором островные клетки будут сидеть и защищаться и заботиться», - сказал Инверради. «Это прозрачная плоская структура размером с четверть. Она сформирована так, что вы можете поместить в нее островковые клетки, и она пористая, чтобы позволить островкам развивать новое кровоснабжение».
Устройство выполнено силиконового соединения, которое уже используется для других медицинских условий. «BioHub … как открытая рамка, с примерно 95-процентным воздухом. Конструкция препятствует слиянию островков», - сказал Рикорди, добавив, что это, вероятно, приведет к необходимости в меньшем количестве островковых ячеек. И, по его словам, дизайн позволяет исследователям добавлять новые компоненты по мере их разработки и одобрения.
В будущем BioHub может быть в еще более естественном контейнере, таком как связанная жила, которая создаст мешок для хранения островковых клеток, сказал Рикорди. Преимущество вен заключается в том, что кровоснабжение уже существует.
Первоначально исследователи будут внедрять BioHub в мешочек из ентала, область в подкладке брюшной полости, которая соединяет желудок с другими органами брюшной полости. Когда-то там, BioHub почувствовал изменение уровня сахара в крови и высвободил бы инсулин, когда это было необходимо.
Инверради сказал, что одним из самых больших преимуществ для BioHub является то, что исследователи легко смогут найти лучший сайт для трансплантации островковых клеток, потому что Если сайт не работает, устройство может быть легко извлечено.
Инверради и Рикорди ожидают, что эта фаза пройдет хорошо, и ожидают, что BioHub с трансплантированными островками начнет производить инсулин.
В конце концов, исследователи надеются разработать и протестировать подавление иммунитета, которое находится только в области островковых клеток, вместо того, чтобы воздействовать на все тело. Один из возможных способов достижения этого, сказал Инверради, заключается в инкапсуляции островковых клеток в материал, который позволяет клеткам дышать и обмениваться инсулином, но будет отражать любую иммунную атаку. На данный момент нет запланированных клинических испытаний этой части BioHub.
Исследователи также надеются найти альтернативные источники для клеток островков, которые будут использоваться в BioHub. Возможные направления исследований включают живых, связанных с ними доноров; островковые клетки свиней; и островки, произведенные стволовыми клетками.
«Мы очень рады этому исследованию, - сказал Гринштейн. «Это постепенный шаг, указывающий на прогресс, но пока мы не избавимся от необходимости хронической иммуносупрессии, использование ограничено тем, у кого серьезная [низкая степень сахара в крови] неосознанность».
