Прорыв в производстве биоматериалов подарит новую надежду пациентам с диабетом

Новый биоматериал покрывает донорские клетки, производящие инсулин, и спасает от иммунной реакции отторжения.

Фото Promoscience Srl, 2018.

Поджелудочная железа человека под микроскопом. Синим окрашены островковые клетки, вырабатывающие инсулин.

Фото Afferent/Wikimedia Commons.

Учёные во всём мире ищут способы помочь людям, страдающим сахарным диабетом. Это серьёзное заболевание с годами приводит к развитию множества опасных осложнений, среди которых повреждения кровеносных сосудов, сердца и почек, глаз и нервов.

Один из многообещающих экспериментальных методов лечения диабета первого типа – это трансплантация инсулин-продуцирующих (или островковых) клеток поджелудочной железы.

Поджелудочная железа человека под микроскопом. Синим окрашены островковые клетки, вырабатывающие инсулин.

Однако у данного способа есть серьёзный недостаток – чрезмерная иммунная реакция организма, часто приводящая к отторжению пересаженных клеток.

В ходе новой работы международная команда учёных, похоже, нашла способ избежать развития подобного осложнения.

В рамках проекта ELASTISLET, объединяющего исследователей из нескольких европейских стран, был разработан полупроницаемый биосовместимый материал.

Исследования показали, что покрытые им донорские островковые клетки надёжно защищены от иммунной атаки организма после трансплантации.

Это объясняется тем, что новый биоматериал (который, к слову, никогда ранее не применялся для лечения диабета) непроницаем для клеток иммунной системы и антител. В то же время покрытие "впускает" кислород и питательные вещества внутрь защитной капсулы, а инсулину позволяет выходить наружу, в кровоток.

На создание "умного" материала, который будет использоваться в защитных капсулах ELASTISLET, учёных вдохновил белок соединительной ткани эластин.

Дело в том, что, "мимикрируя" под природный белок организма, капсулы не "раздражают" иммунную систему. Кроме того, они устроены так, что кровеносные сосуды реципиента (того, кому пересажены капсулы) могут расти на поверхности материала, не прорастая внутрь. Это тоже помогает избежать иммунной реакции отторжения.

Однако в трансплантации клеток, производящих инсулин, есть ещё одна сложность. Для этой процедуры используют клетки поджелудочной железы умерших людей, поэтому многие пациенты рискуют просто не дождаться подходящего им донора.

Чтобы решить и эту проблему, эксперты планируют разработать альтернативную схему лечения сахарного диабета. Она будет основана на использовании человеческих стволовых клеток, которые могут развиваться в инсулин-продуцирующие. Их также будут "одевать" в защитные капсулы для большей надёжности процедуры.

Эффективность и стволовых, и донорских островковых клеток, покрытых новым биоматериалом, уже проверена в доклинических исследованиях.

"Сейчас мы работаем над производством, химической модификацией, а также свойствами материалов, составляющих основу новой разработки. Проект уже находится на стадии завершения доклинических испытаний. Скоро мы будем готовы начать первые клинические исследования у пациентов с диабетом первого типа", – объясняет координатор проекта Хосе Карлос Родригес-Кабелло (José Carlos Rodríguez-Cabello из Вальядолидского Университета (Испания) в пресс-релизе на сайте Европейской комиссии.

По его словам, "умные" биоматериалы обладают большим потенциалом не только в клеточной терапии, но и в регенеративной медицине, тканевой инженерии, а также "адресной" доставке лекарственных веществ.

Более подробно с новой разработкой можно ознакомиться на сайте проекта ELASTISLET.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о неожиданной роли инсулина в работе иммунной системы, об известной вакцине, которая может защитить от диабета первого типа, а также о способности организма вылечиться от этого заболевания.

Оставайтесь в курсе научных новостей, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, "Одноклассники". Есть мы и в Яндекс.Дзене.

Мы будем и далее рассказывать о новейших открытиях и изобретениях, а пока предлагаем прочитать о неожиданном способе лечения диабета и о том, как иммунные клетки участвуют в его развитии.