Transplantace ostrůvků s buňkami krevních cév ukazuje příslib léčby diabetu 1. typu

Přidání buněk vytvářejících lidské krevní cévy do transplantací ostrůvků posílilo přežití buněk produkujících inzulín a zvrátilo diabetes v předklinické studii vedené vyšetřovateli medicíny Weill Cornell. Nový přístup, který vyžaduje další vývoj a testování, by někdy mohl umožnit mnohem širšímu používání transplantace ostrůvků k léčbě diabetu.

Islets, nalezené v slinivce břišní, jsou shluky inzulínu sekrece a další buňky zapletené v malých specializovaných krevních cévách. Inzulínové buňky jsou zabíjeny autoimunitním procesem v typu 1 Diabetescož postihuje zhruba devět milionů lidí po celém světě. Přestože transplantace ostrůvků je slibným přístupem k léčbě takových případů, jediná dosud schválená metoda schválená FDA má významná omezení.

Ve studii Publikováno 29. ledna v Pokroky vědyVědci ukázali, že speciální buňky vytvářející krevní cévy, které vyvinuli, nazývají „přeprogramované Vaskulární endoteliální buňky„(R-VEC), může některá z těchto omezení překonat poskytováním silné podpory ostrůvků, což jim umožní přežít a zvrátit diabetes dlouhodobě, když je transplantován pod kůží myší.

„Tato práce položí základ pro subkutánní Transplantace ostrůvků Jako relativně bezpečná a odolná léčebná možnost pro diabetes 1. typu, “řekl první autor Dr. Ge Li, postdoktorandský výzkumný spolupracovník v laboratoři vedoucího autora Dr. Shahin Rafii.

V současné době schválená metoda transplantace Transplantace ostrůvků infuzí ostrůvky do žíly v játrech. Tento invazivní postup vyžaduje dlouhodobé užívání imunitních potlačujících léčiv k zabránění odmítnutí ostrůvků, zahrnuje relativně nekontrolované rozptyl ostrůvků a obvykle se během několika let stává neúčinným, pravděpodobně částečně k nedostatku správných podpůrných buněk.

V ideálním případě vědci chtějí metodu, která implantuje ostrůvky na kontrolovanějším a přístupnějším místě, jako je pod kůží, a umožňuje transplantované tkáni přežít na neurčito. Vědci také doufají, že se nakonec potýkají s problémem imunitního odmítnutí pomocí ostrůvků a endoteliálních buněk, které jsou odvozeny z vlastních buněk pacientů nebo jsou navrženy tak, aby byly neviditelné pro Imunitní systém.

V nové studii, Drs. LI a Rafii a jejich kolegové prokázali proveditelnost dlouhodobých transplantací podkožních ostrůvků pomocí R-VEC jako kritických podpůrných buněk. „Ukázali jsme, že vaskularizované lidské ostrůvky implantovaly do subkutánní tkáně myší, které byly imunitní s deficitem okamžitě spojeny s oběhem hostitele, což poskytuje okamžitou výživu a kyslík, čímž se zvyšuje přežití a funkci zranitelných ostrůvků,“ řekl Dr. Rafii.

Ve skutečnosti jsou odvozeny z lidských pupečních žilních buněk, R-VEC jsou relativně odolné v podmínkách transplantace-na rozdíl od křehkých endoteliálních buněk nalezených v ostrůvcích-a jsou navrženy tak, aby byly vysoce přizpůsobivé a podporují je, že je obklopuje jakýkoli specifický typ tkáně.

„Je pozoruhodné, že jsme zjistili, že R-VEC se přizpůsobily, když byly spoluzakladané s ostrůvky, podporovaly ostrůvky bohatou sítí nových cév a dokonce i při převzetí genové aktivity„ podpisové “přírodního ostrova Endoteliální buňky“řekl Dr. David Redmond, který je docentem výzkumu výpočetní biologie v medicíně v Hartmanově institutu pro regeneraci terapeutických orgánů.

Většina diabetických myší transplantovaných ostrůvců-R-Vecs znovu získala normální tělesnou hmotnost a vykazovala normální kontrolu glukózy v krvi i po 20 týdnech-v období, které pro tento myší model diabetu naznačuje efektivní trvalý engrafment ostrůvků. Myši, které dostaly ostrůvky, ale žádné R-VEC se dařily mnohem méně dobře.

Tým ve studii ukázal, že kombinace ostrůvků a R-VEC mohou také úspěšně růst v malých „mikrofluidních“ zařízeních-která lze použít pro rychlé testování potenciálních léků na diabetes.

„Nakonec je třeba prozkoumat potenciál chirurgické implantaci těchto vaskularizovaných ostrůvků z hlediska jejich bezpečnosti a účinnosti u velkých zvířecích modelů,“ uvedla spoluautorka Dr. Rebecca Craig-Schapiro, asistentka chirurgického zákroku ve Weill Cornell Medicine a transplantaci Chirurg v NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

„Překlad této technologie k léčbě pacientů s diabetem 1. typu však bude vyžadovat obcházení četných překážek, včetně rozšiřování dostatečného počtu vaskularizovaných ostrůvků a vymyslení přístupů, aby se zabránilo imunosupresi,“ řekl Dr. Li. Tato studie je prvním krokem k dosažení těchto cílů, které by mohly být v příštích několika letech na dosah.