Амерыканскія навукоўцы працуюць над штукай з чалавечых клетак, якая зможа аўтаматычна выпрацоўваць інсулін
Навукоўцы Масачусецкага тэхналагічнага інстытута сталі на крок бліжэйшымі да таго, каб ін'екцыі інсуліну засталіся ў мінулым. Яны ўшчыльную падышлі да стварэння «жывога медычнага прыбора, зробленага з чалавечых клетак, якія вылучаюць інсулін, разам з электроннай сістэмай жыццезабеспячэння».
28.09.2023 / 20:31
Фота: Claudia Liu and Dr. Siddharth Krishnan, MIT/Boston Children’s Hospital
У новым вераснёвым даследаванні навукоўцы з МТІ паказалі, што мышам можна імплантаваць медычную прыладу, якая вырабляе ўласны запас інсуліну на працягу месяца. Аднак спатрэбяцца дадатковыя даследаванні, перш чым гэтая тэхналогія стане шырока даступнай для выкарыстання на людзях.
Інсулін — гэта гармон, які выконвае некалькі роляў у арганізме. Але галоўнай ягонай функцыяй з’яўляецца дапамога з перамяшчэннем глюкозы з крывяноснай сістэмы ў нашы клеткі, каб яны маглі выкарыстоўваць гэтую глюкозу для атрымання энергіі. Калі гэты працэс ідзе са збоямі, гэта можа прывесці да хранічна высокага ўзроўню цукру ў крыві і развіцця дыябету.
У людзей з дыябетам 1-га тыпу празмерна старанная імунная сістэма атакуе астраўковыя клеткі падстраўнікавай залозы, адказныя за выпрацоўку інсуліну. У людзей з дыябетам 2-га тыпу развіваецца ўстойлівасць да ўздзеяння інсуліну.
Людзі з дыябетам 1-га тыпу (і, у канчатковым выніку, многія людзі з 2-м тыпам) больш не ў стане выпрацоўваць дастатковую колькасць інсуліну і патрабуюць рэгулярных ін'екцый, каб падтрымліваць узровень цукру ў крыві ў норме.
Вынаходніцтва ін'екцыйнага інсуліну пазбавіла хворых на дыябет людзей ад смяротнага прысуду. Тым не менш, дыябетыкі па-ранейшаму падвяргаюцца нашмат большай рызыцы многіх ускладненняў здароўя і ў сярэднім маюць меншую працягласць жыцця. Таму навукоўцы ўсё яшчэ шукаюць спосабы палепшыць спосабы забеспячэння людзей інсулінам.
Адным з перспектыўных кірункаў даследаванняў з'яўляецца трансплантацыя астраўковых клетак ад адпаведнага донара для аднаўлення натуральнай выпрацоўкі інсуліну. Аднак цяпер гэтая эксперыментальная працэдура патрабуе ад людзей пажыццёвага прыёму прэпаратаў для падаўлення імунітэту, каб прадухіліць адрынанне іх арганізмам донарскіх клетак.
Даследчыкі з МТІ працуюць над трохі іншым падыходам да гэтай канцэпцыі. Яны мяркуюць, што
могуць змясціць ахвяраваныя донарскія клеткі ў невялікае прыстасаванне, якое потым імплантуецца проста пад скуру. Прылада будзе абараняць клеткі ад імуннай сістэмы, дазваляючы ім своечасова выпрацоўваць інсулін.
У новым даследаванні, апублікаваным у часопісе PNAS, здаецца, была вырашаная вядомая праблема з падобнымі прыладамі: неабходнасць надзейнага забеспячэння кіслародам для забеспячэння выжывання донарскіх астраўковых клетак. У іншых прыладах выкарыстоўваліся асобныя камеры або хімічная сумесь для гэтага, аднак пералічаныя метады патрабуюць абслугоўвання і запраўкі.
Замест гэтага прататып новай прылады мае мембрану, якая стварае кісларод, расшчапляючы найбліжэйшыя малекулы вады, такім чынам забяспечваючы тэарэтычна бясконцую падачу кіслароду. Прылада таксама можа атрымліваць бесправадное сілкаванне з невялікай колькасцю напругі, для чаго можа спатрэбіцца толькі невялікая накладка на скуры.
У апошніх лабараторных эксперыментах мышы-дыябетыкі з імплантаванай прыладай падачы кіслароду падтрымлівалі здаровы ўзровень цукру ў крыві цягам як мінімум месяца. У гэты ж час у мышэй, якім, на жаль, дасталася прылада без здольнасці выпрацоўкі кіслароду, развіўся высокі ўзровень цукру ў крыві цягам двух тыдняў.
Прылада, натуральна, выклікала ўтварэнне рубцовай тканкі вакол сябе, што з'яўляецца звычайнай імуннай рэакцыяй на імплантаваныя дэвайсы. Але па выніку рубцы рэзка не пагоршылі агульнае функцыянаванне прылады.
Навукоўцы прапануюць разглядаць прататып новага прыстасавання як жывую медычную прыладу, зробленую з клетак чалавека, якія вылучаюць інсулін, разам з электроннай сістэмай жыццезабеспячэння. Аўтары ў захапленні ад прагрэсу і сапраўды настроеныя аптымістычна, перадае словы даследчыкаў Gizmodo.
Нягледзячы на тое, што гэта даследаванне яшчэ на ранняй стадыі, каманда мяркуе, што ў канчатковым выніку яно можа быць выкарыстана для дапамогі пры іншых захворваннях, якія залежаць ад рэгулярнага паступлення бялкоў (такіх як некаторыя формы анеміі, напрыклад). На гэты момант каманда спадзяецца праверыць сваю прыладу на больш буйных жывёлах, перш чым яны пяройдуць на людзей. Яны таксама плануюць даведацца, ці можа іх прылада бяспечна і эфектыўна заставацца ўнутры цела цягам даўжэйшых перыядаў часу.
Чытайце таксама:
Навукоўцы паспяхова сканструявалі бактэрыі для барацьбы з ракам у мышэй