Капсулы для диабетиков
Группа инженеров из Университета Иллинойса в исследованиях in vitro доказала эффективность и стойкость капсул, содержащих микросферы и клетки, которые секретируют инсулин.
Микросферы разрабатывались для различных инженерных целей, но авторы предположили, что смогут использовать их для доставки лекарств и пересадки клеток.
Проблема пересадки ткани поджелудочной железы с бета-клетками, секретирующими инсулин, пациентам с сахарным диабетом первого типа давно тревожит умы исследователей всего мира. Это избавило бы от необходимости постоянного контроля глюкозы крови и инъекций инсулина. Но реализовать на практике такой метод лечения оказалось непростой задачей.
Для этого нужны жизнеспособные клетки, способные секретировать инсулин после пересадки.
Ученые использовали бета-клетки поджелудочной железы свиней. Для защиты от иммунной системы организма-реципиента исследователи предложили «спрятать» их, упаковав в полупроницаемые капсулы. Размер и пористость капсул играют ключевую роль для питания и дыхания клеток в первые несколько недель после трансплантации, пока не наладится кровоснабжение новой ткани. Недостаток кислорода (гипоксия) крайне опасен для бета-клеток и является основной причиной гибели клеток.
Для поддержания функции пересаживаемых клеток, вместе с ними в капсулы были добавлены микросферы, содержащие препарат экстенатид (торговое название Баета). Он стимулирует выработку инсулина при повышении уровня глюкозы в окружающей бета-клетки среде.
Капсулы с бета-клетками и микросферами с экстенатидом
(отмечены стрелками). Источник: Kevin Kim.
Для лечения одного пациента в среднем требуется около двух миллионов капсул с микросферами. Благодаря инженерным решениям на их изготовление уходит не более 20 минут.
В эксперименте капсулы с микросферами с экстенатидом и свиными бета-клетками продемонстрировали способность высвобождать инсулин в течение 21 дня после трансплантации. Исследователи сравнили жизнеспособность клеток, помещенных в капсулы с микросферами, с клетками без них. Через три недели в первом случае в живых осталось 71% клеток, во втором – 45%. Кроме того, клетки, помещенные в капсулы вместе с микросферами, поддерживали выработку инсулина в ответ на поступление глюкозы на более высоком уровне.
Следующий шаг, который планируют сделать авторы исследования – проверить свою разработку в условиях живого организма на мышах и более крупных животных.
Статья B. Lew et al. Sustained exenatide delivery via intracapsular microspheres for improved survival and function of microencapsulated porcine islets опубликована в журнале Springer US.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Illinois News Bureau: Tiny drug-delivering capsules could sustain transplanted insulin-producing cells for diabetics.