Устройство размером с четверть, созданное в Houston Methodist, может радикально изменить курс лечения диабета 1 типа, хронического заболевания, от которого страдают миллионы американцев и которое не поддается лечению.
В исследовании, опубликованном в выпуске журнала Nature Communications от 26 декабря , исследовательская группа под руководством Houston Methodist доставила островковые клетки и иммунотерапию непосредственно в 3D-печатное устройство, похожее на биоинженерную поджелудочную железу, называемое NICHE. Лечение восстанавливало нормальный уровень глюкозы и устраняло симптомы диабета 1 типа на животных моделях более чем на 150 дней, избегая серьезных побочных эффектов терапии против отторжения путем введения иммунодепрессантов только там, где были расположены трансплантированные островковые клетки.
Диабет 1 типа вызывается аутоиммунной реакцией, которая разрушает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Это также может вызвать почечную недостаточность. Ежедневные инъекции инсулина являются наиболее традиционным методом лечения, но достижение жесткого контроля уровня глюкозы остается сложным и обременительным для пациентов. Кроме того, в более тяжелых случаях пациентам может потребоваться трансплантация поджелудочной железы и почек, или они могут претендовать на трансплантацию островковых клеток, при которой островковые клетки умершего донора поджелудочной железы собирают, обрабатывают и затем трансплантируют в печень больного диабетом 1 типа.
Эти трансплантаты могут помочь улучшить симптомы пациента; однако, как и при любой трансплантации органов , одной из самых больших проблем является потребность в иммунодепрессантах на всю оставшуюся жизнь, чтобы избежать отторжения трансплантата. Иммуносупрессия на протяжении всей жизни может привести к тому, что пациенты станут уязвимыми к инфекционным заболеваниям, и увеличит риск развития некоторых видов рака.
NICHE, созданная в Отделе наномедицины Хьюстонского методистского научно-исследовательского института, представляет собой плоское устройство, помещаемое под кожу, состоящее из клеточного резервуара для островков и окружающего резервуара с лекарственным средством для локальной иммуносупрессивной терапии. Это первая платформа, объединяющая прямую васкуляризацию и локальную иммуносупрессию в единое имплантируемое устройство для аллогенной трансплантации островковых клеток и долгосрочного лечения диабета 1 типа. Прямая васкуляризация имеет основополагающее значение для снабжения питательными веществами и кислородом для поддержания жизнеспособности трансплантированных островковых клеток .
«Ключевым результатом нашего исследования является то, что локальная иммуносупрессия при трансплантации клеток эффективна», — сказал Алессандро Граттони, доктор философии, автор-корреспондент и заведующий кафедрой наномедицины Хьюстонского методистского научно-исследовательского института. «Это устройство может изменить парадигму ведения пациентов и оказать огромное влияние на эффективность лечения и улучшение качества жизни пациентов».
НИША включает в себя порты для заправки лекарств по мере необходимости. Исследователи пополняли резервуары с лекарствами каждые 28 дней, что сравнимо с другими лекарствами длительного действия, клинически доступными для профилактики мигрени или лечения ВИЧ.
Команда Граттони работает над масштабированием технологии NICHE для клинического применения, для которого пополнение запасов лекарств может потребоваться только раз в шесть месяцев. Возможность повторного наполнения по технологии NICHE позволяет длительное время использовать ее у пациентов. Кроме того, изменения в лекарственной форме или концентрации могут увеличить интервалы дозаправки до одного раза в год, согласовывая это с обычными визитами к врачу.
Граттони и его сотрудники будут расширять это исследование в течение следующих нескольких лет, с конечной целью проверить безопасность NICHE на людях примерно через три года. Лаборатория наномедицины Граттони в Houston Methodist специализируется на имплантируемых платформах на основе нанофлюидики для контролируемой и долгосрочной доставки лекарств и трансплантации клеток для лечения хронических заболеваний.
