Badacze z MIT opracowali nowe wszczepialne urządzenie, które nie tylko zawiera komórki wysp trzustkowych produkcji insuliny do leczenia cukrzycy typu 1, ale także ma własną fabrykę tlenową na pokładzie. Urządzenie generuje tlen poprzez rozkład pary wodnej znajdującej się w organizmie, rozwiązując problem niedoboru tlenu w wszczepionych komórkach, co zwykle prowadzi do zatrzymania produkcji insuliny. Urządzenie, które jest mniej więcej wielkości jednolitra amerykańskiego, zostało przetestowane na myszach cierpiących na cukrzycę i skutecznie utrzymywało normalny poziom glukozy we krwi przez co najmniej miesiąc. Badacze pracują teraz nad stworzeniem większej wersji urządzenia, które mogłoby być eventualnie testowane u pacjentów z cukrzycą typu 1.
Aktualne leczenie cukrzycy typu 1 wymaga od pacjentów ścisłego monitorowania poziomu glukozy we krwi oraz codziennego wstrzykiwania sobie insuliny. Jednak ten proces nie odtwarza naturalnej zdolności organizmu do regulacji poziomu glukozy we krwi. Szczepione komórki wyspowe pochodzące od ludzkich trupów lub komórki macierzyste okazały się bardziej skuteczną opcją leczenia, ponieważ wytwarzają insulinę w odpowiedzi na zmiany w poziomie glukozy we krwi. Jednak pacjenci, którzy otrzymują te przeszczepy, muszą również brać leki immunosupresyjne, aby zapobiec odrzutowi wszczepionych komórek przez organizm.
Nowe wszczepialne urządzenie oferuje potencjalne rozwiązanie dla konieczności przyjmowania leków immunosupresyjnych. Poprzez otoczenie wszczepionych komórek elastycznym urządzeniem i zapewnianie ciągłego zaopatrzenia w tlen, badacze mają nadzieję stworzyć żywy narząd medyczny, który może produkować insulinę w miarę potrzeby. Urządzenie używa membrany protonowej do rozkładu pary wodnej na wodór i tlen, z tlenem przechowywanym i uwalnianym do komórek wyspowych. Urządzenie nie wymaga żadnych przewodów ani baterii i może być zasilane bezprzewodowo poprzez rezonansowe sprzężenie indukcyjne.
Oprócz zastosowania w leczeniu cukrzycy, urządzenie może również zostać przystosowane do dostarczania innych białek terapeutycznych przez długie okresy czasu. Badacze udowodnili, że urządzenie było w stanie utrzymać komórki produkujące erytropoetynę, białko stymulujące produkcję czerwonych krwinek. Sukces tej technologii otwiera możliwości rozwoju żyjących narządów medycznych, które mogą zamieszkiwać organizm i produkować leki w miarę potrzeby.
Źródła:
– Proceedings of the National Academy of Sciences
– MIT News
