Nowa technologia może uwolnić chorych na cukrzycę typu 1 od codziennych zastrzyków

Naukowcy z Cornell University opracowali innowacyjny system implantów, które dostarczają tlen komórkom wydzielającym insulinę. Dzięki temu możliwe jest skuteczniejsze i długotrwałe leczenie cukrzycy typu 1 bez konieczności stosowania immunosupresji. Badania na zwierzętach pokazały, że kapsułki chronią komórki przed układem odpornościowym i mogą pracować przez wiele tygodni.

Cukrzyca typu 1 odpowiada za około 10 procent wszystkich przypadków tej choroby. Dotyczy głównie dzieci i młodych dorosłych, a jej przyczyną jest autoagresja – układ odpornościowy niszczy własne komórki beta w trzustce. Bez insuliny organizm nie potrafi wykorzystać glukozy jako źródła energii, dlatego pacjenci muszą codziennie przyjmować zastrzyki lub korzystać z pomp insulinowych. Nawet przy takiej terapii choroba wciąż znacząco obniża jakość życia.

Prof. Minglin Ma z Cornell University od lat pracuje nad kapsułkami z żywymi komórkami wysepek trzustkowych, które mogłyby zastąpić naturalną produkcję insuliny.

Wcześniejsze badania na myszach pokazały, że takie rozwiązanie działa, ale tylko przez krótki czas – komórki obumierały w ciągu dwóch tygodni z powodu braku tlenu.

Dlatego jego zespół, we współpracy z elektrochemikami z firmy Giner Inc., opracował nowy system. Składa się on z cylindrycznej kapsuły, w której umieszczono komórki produkujące insulinę, oraz miniaturowego generatora tlenu wielkości dziesięciocentówki. Zewnętrzna membrana chroni komórki przed atakiem układu odpornościowego, a wewnętrzna warstwa umożliwia dotarcie tlenu do ich wnętrza.

Dzięki temu komórki w kapsułkach mogą nie tylko przetrwać, ale i efektywnie wydzielać insulinę. To znacząco zwiększa szansę na długotrwałe leczenie.

Nowy system został przetestowany u szczurów we współpracy z dr. Jamesem Flandersem z College of Veterinary Medicine.

Naukowcy zwracają uwagę, że organizm zwykle reaguje na obce ciała silnym odrzutem. Dlatego prace laboratorium Ma koncentrują się na materiałach i powłokach, które nie wywołują tak silnej odpowiedzi odpornościowej.

W USA na cukrzycę typu 1 cierpi około 2 milionów osób. Dotychczas stosowanie immunosupresji, czyli leków hamujących odporność, było zbyt ryzykowne, by mogło być rozwiązaniem dla wszystkich pacjentów. Nowy system daje szansę na terapię bez takiego obciążenia.

Kapsułki z tlenem mogą też pozwolić na znacznie lepszą kontrolę poziomu cukru we krwi. W praktyce oznaczałoby to, że pacjenci mogliby normalnie jeść, pić i ćwiczyć – tak jak osoby zdrowe.

Następnym krokiem będzie przetestowanie technologii u świń oraz z użyciem ludzkich komórek macierzystych. Naukowcy liczą także na szersze zastosowanie systemu – nie tylko w leczeniu cukrzycy, ale także w terapii bólu czy w chorobach wymagających enzymów.

Implanty z tlenem mogą więc otworzyć zupełnie nowy rozdział w leczeniu nie tylko cukrzycy, ale i innych przewlekłych schorzeń.