Implantát na liečbu cukrovky produkuje kyslík na podporu buniek ostrovčekov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 26. 9. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Denné injekcie inzulínu sú bolestivé a nepohodlné, a preto vedci vyvíjajú implantáty, ktoré liečia cukrovku bez potreby ihiel. Najnovší z nich vyzerá obzvlášť sľubne, pretože produkuje kyslík na „kŕmenie“ buniek v Langherhansových ostrovčekoch v pankrease.
U väčšiny ľudí bunky v takzvaných Langerhansových ostrovčekoch pankreasu produkujú inzulín, ktorý je potrebný na udržanie správnej hladiny cukru v krvi. Bohužiaľ, imunitný systém ľudí s diabetom 1. typu ničí tieto bunky, takže inzulín sa musí podávať manuálne do krvného obehu.
Jedna alternatíva k týmto injekciám zahŕňa implantáciu buniek ostrovčekov, ktoré boli buď zozbierané z mŕtvoly alebo kultivované z kmeňových buniek. Aj keď to v mnohých prípadoch funguje, pacienti musia užívať imunosupresíva po zvyšok svojho života, aby zabránili odmietnutiu týchto buniek.
Vedci sa pokúsili zapuzdriť bunky ostrovčekov do malých pružných implantátov, ktoré chránia bunky pred imunitným systémom hostiteľa, no stále umožňujú inzulínu produkovanému týmito bunkami difundovať do krvného obehu. Tieto implantáty však tiež zabraňujú tomu, aby sa životodarný kyslík dostal k bunkám, čo znamená, že tieto bunky dlho nevydržia.
Niektoré implantáty riešili tento nedostatok zabudovaním buď vopred naplnenej kyslíkovej komory alebo chemických činidiel, ktoré produkujú kyslík. Kyslík aj činidlá sa však časom míňajú, takže implantáty budú musieť byť vymenené alebo znovu naplnené.
Pri hľadaní dlhodobej alternatívy tím z MIT a Bostonskej detskej nemocnice nedávno vyvinul nové zariadenie.
To je nabité stovkami tisíc buniek ostrovčekov, spolu s membránou na výmenu protónov, ktorá štiepi vodnú paru, ktorá sa prirodzene vyskytuje v tele, na vodík a kyslík. Vodík neškodne difunduje, zatiaľ čo kyslík ide do zásobnej komory v implantáte. Tenká, priepustná membrána v tejto komore potom umožňuje kyslíku prúdiť do komory obsahujúcej bunky ostrovčekov.
Na spustenie akcie rozdeľovania vodnej pary je potrebné malé napätie, ktoré možno bezdrôtovo preniesť z externej magnetickej cievky do antény v implantáte. Cievka by mohla byť prilepená na kožu pacienta v blízkosti miesta implantátu.
Počas testov vykonaných na diabetických myšiach bola jednej skupine hlodavcov implantovaná plná verzia zariadenia generujúca kyslík pod kožu, zatiaľ čo iná skupina dostala neokysličenú verziu, ktorá jednoducho obsahovala bunky ostrovčekov. Hoci sa obom skupinám spočiatku darilo dobre, neokysličená skupina sa stala hyperglykemickou približne do dvoch týždňov.
V pláne je vykonanie testov na väčších zvieratách, po ktorých by mohli nasledovať klinické testy na ľuďoch. Vedci dúfajú, že táto technológia by sa mohla použiť aj na výrobu iných typov terapeutických proteínov na liečbu iných stavov. V skutočnosti už bolo zariadenie použité na podporu buniek, ktoré produkujú erytropoetín, čo je proteín, ktorý stimuluje tvorbu červených krviniek.
„Existuje množstvo chorôb, pri ktorých pacienti potrebujú prijímať proteíny exogénne, niekedy veľmi často,“ povedal profesor Daniel Anderson z MIT, hlavný autor štúdie. „Ak dokážeme nahradiť potrebu infúzií každý druhý týždeň jediným implantátom, ktorý dokáže pôsobiť dlhodobo, myslím si, že by to skutočne mohlo pomôcť mnohým pacientom“.
