Новий гідрогель може змінити підхід до лікування цукрового діабету 1 типу

Науковці з University of Geneva та Geneva University Hospitals повідомили про важливий прорив у сфері лікування цукрового діабету 1-го типу. Дослідники створили спеціальний гідрогель, який допомагає клітинам, що виробляють інсулін, виживати після трансплантації. У дослідах на мишах ця технологія дозволила підтримувати нормальний рівень глюкози в крові протягом тривалого часу.

Вчені вважають, що ця розробка може стати одним із кроків до створення так званої «біоартіфіціальної підшлункової залози» — системи, яка потенційно здатна замінити щоденні ін’єкції інсуліну.

Результати дослідження були опубліковані в журналі Trends in Biotechnology.

Новий гідрогель може змінити підхід до лікування цукрового діабету 1 типу - изображение

Автор: Анастасія Цвігун, редакторка

Чому лікування ЦД1 залишається складним

Цукровий діабет 1-го типу (ЦД1) виникає тоді, коли імунна система помилково атакує та руйнує β-клітини підшлункової залози. Саме ці клітини виробляють інсулін — гормон, який допомагає глюкозі потрапляти з крові до клітин організму для отримання енергії.

Без інсуліну рівень глюкози в крові підвищується, тому людям з ЦД1 необхідно постійно контролювати глікемію та вводити інсулін за допомогою ін’єкцій або інсулінової помпи.

Одним із перспективних напрямів лікування є трансплантація панкреатичних острівців. Панкреатичні острівці — це невеликі скупчення клітин у підшлунковій залозі, серед яких знаходяться β-клітини, що виробляють інсулін. Теоретично пересадка таких клітин могла б частково або повністю відновити природне вироблення інсуліну.

Однак на практиці цей метод має серйозні труднощі. По-перше, існує дефіцит донорського матеріалу. По-друге, після трансплантації багато клітин гине через запалення, нестачу кисню та погане кровопостачання. Крім того, імунна система може відторгати пересаджені клітини.

Найчастіше панкреатичні острівці вводять у печінку, але це середовище не є ідеальним для їхнього виживання. Через це ефективність трансплантації поки що залишається обмеженою.

Що таке Amniogel і як він працює

Щоб допомогти пересадженим клітинам краще виживати, команда дослідників під керівництвом Ekaterine Berishvili створила новий гідрогель під назвою Amniogel.

Гідрогель — це м’який матеріал, який містить велику кількість води та за структурою частково нагадує природні тканини організму. У медицині такі матеріали часто використовують як середовище для підтримки клітин.

Amniogel виготовляють із амніотичної мембрани — внутрішнього шару оболонок плаценти, що оточує плід під час вагітності. Після пологів ці тканини зазвичай утилізують, однак вони містять багато корисних біологічних компонентів.

Науковці використали цю мембрану для створення середовища, максимально наближеного до природного. У гідрогель поміщають панкреатичні острівці разом із клітинами, які формують кровоносні судини.

Ще до трансплантації всередині конструкції починає формуватися мікросудинна мережа — тобто дрібні кровоносні судини. Це дуже важливо, адже після пересадки клітини одразу отримують доступ до кисню та поживних речовин.

Іншими словами, трансплантат не просто вводять в організм, а пересаджують уже з підготовленою системою кровопостачання. Саме це значно підвищує шанси клітин на виживання.

Які результати отримали дослідники

У дослідах на мишах з ЦД1 нова технологія показала обнадійливі результати. Тонкі дископодібні трансплантати діаметром приблизно 9 мм підтримували нормальний рівень глюкози в крові щонайменше протягом 100 днів — упродовж усього періоду спостереження.

При цьому результати були кращими, ніж у тварин, яким пересаджували лише панкреатичні острівці без гідрогелю або без попередньо сформованої судинної мережі.

Дослідники також помітили ще одну важливу особливість: Amniogel може частково сповільнювати переміщення цитотоксичних імунних клітин. Це клітини імунної системи, які здатні атакувати та руйнувати чужорідні тканини. Тобто гідрогель потенційно може допомагати захищати трансплантат від імунної атаки в перші дні після пересадки.

Чи означає це, що ліки від ЦД1 уже знайдено

Поки що ні. Попри багатообіцяючі результати, дослідження перебуває на ранньому етапі. Усі експерименти наразі проводилися лише на тваринах.

Наступним кроком для вчених стане створення більших трансплантатів або збільшення їхньої кількості, щоб технологію можна було адаптувати для людей.

Однак дослідники вважають, що ця розробка є важливим кроком до створення функціональної біоартіфіціальної підшлункової залози — системи, яка зможе забезпечувати організм інсуліном природним шляхом.

Крім лікування діабету, технологія Amniogel у майбутньому може знайти застосування і в інших напрямках клітинної терапії, де важливо забезпечити виживання пересаджених клітин після трансплантації.