یک ایمپلنت کوچک بدون ایجاد پاسخ ایمنی، باعث درمان دیابت در موش ها گردید

2 ژوئن 2021- تیمی از محققان به سرپرستی متخصصان دیابت و مهندسان پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و دانشگاه کرنل نشان داده اند که با استفاده از یک دستگاه کوچک می توانند سلول های ترشح کننده انسولین را به موش های دیابتی پیوند زنند. سلولها پس از کاشت، انسولین مورد نیاز را در پاسخ به قند خون ترشح کرده، و دیابت را بدون نیاز به داروهایی برای سرکوب سیستم ایمنی بدن، معکوس نمودند.

این یافته ها در تاریخ 2 ژوئن در مجله Science Translational Medicine منتشر شده است.

پرفسور Jeffrey R. Millman، دانشیار گروه پزشکی در دانشگاه واشنگتن و یکی از محققان ارشد این مطالعه، گفت: ما می توانیم سلولهای چربی یا سلولهای پوست یک فرد را به سلولهای بنیادی تبدیل کرده و سپس آنها را به سلولهای ترشح کننده انسولین تبدیل کنیم. مشکل این است که در افراد مبتلا به دیابت نوع 1 ، سیستم ایمنی بدن به سلولهای ترشح کننده ی انسولین حمله می کند و آنها را از بین می برد. برای پیوند این سلول ها به بدن به عنوان یک روش درمانی، ما به دستگاهی به عنوان محلی برای قرار دادن سلولهای انسولین ساز نیاز داشتیم، که همچنین بتواند از این سلول ها در برابر پاسخ ایمنی محافظت کند.

در تحقیقات قبلی، پرفسور میلمن، که همچنین دانشیار مهندسی زیست پزشکی است، روشی را برای ساخت سلولهای بنیادی پرتوان القایی، و سپس تبدیل آنها به سلولهای ترشح کننده انسولین، ایجاد و اصلاح کرد. پیش از این، پرفسور میلمن از این سلولهای بتا برای معکوس کردن دیابت در موشها استفاده کرده بود، اما روشی برای پیوند این سلولها به افراد دیابتی بدون نگرانی از حمله ی سیستم ایمنی و زنده ماندن سلولها در بدن نیافته بود.

پرفسور میلمن، گفت: این دستگاه که NICE نام دارد، تقریباً به عرض چند تار مو است و بسیار متخلخل می باشد- منافذ آن بحدی ریز هستند که سلولهای دیگر بدن نمی توانند وارد آن شوند- بنابراین سلولهای ترشح کننده انسولین ایزوله مانده و از حمله ی سلولهای ایمنی در امان می مانند، چرا که ابعاد سلولهای ایمنی بزرگتر از منافذ این دستگاه است. یکی از چالش های این سناریو، محافظت از سلولهای داخل ایمپلنت بدون گرسنه ماندن آنها بود. آنها هنوز برای زنده ماندن به مواد مغذی و اکسیژن خون احتیاج دارند. به نظر می رسد ما دستگاهی ساخته ایم که ممکن است شما آن را منطقه ی Goldilocks[1] یا کمربند حیات بنامید. این منطقه، جایی درون این دستگاه است که سلول ها می توانند سالم و عملکردی باقی بمانند و انسولین را در پاسخ به سطح قند خون آزاد کنند.

محققان آزمایشگاه میلمن با محققان آزمایشگاه پرفسور Minglin Ma، دانشیار مهندسی پزشکی در دانشگاه کرنل همکاری کردند. پرفسور Ma، در تلاش های خود موفق به ساخت نوعی ماده ی بیولوژیکی گردید که می توان سلول های بتا را در داخل آن قرار داد و با خیال راحت به حیوانات و در نهایت به افراد مبتلا به دیابت نوع 1 پیوند زد.

چندین ایمپلنت مختلف در سالهای اخیر با میزان موفقیتهای مختلف آزمایش شده اند. برای این مطالعه، پرفسور Ma، و همكارانش دستگاهی را كه آنها آن را دستگاه كپسوله سازی سلولی نانوفیبری((NICE[2] می نامند، تولید كردند. آنها ایمپلنت ها را با سلولهای بتا( ترشح کننده انسولین) که از سلولهای بنیادی تولید شده بودند، پر کرده و سپس این دستگاه ها را در شکم موش های مبتلا به دیابت کاشتند.

پرفسور Ma، گفت: خواص ساختاری، مکانیکی و شیمیایی ترکیبی دستگاه ما، از ورود سلولهای دیگر موش به داخل دستگاه جلوگیری می کند. محققان ایمپلنت ها را به بدن موشها وارد کردند، ایمپلنتها آزادانه درون بدن موشها شناور بودند و هنگامی که آنها را پس از حدود شش ماه از بدن این حیوانات خارج کردند، سلولهای ترشح کننده انسولین در داخل ایمپلنت ها هنوز هم کار می کردند و مهمتر از همه، این که خود دستگاه بدون هیچ نقصی باقی مانده بود، که نشان می دهد علاوه بر ایمن بودن برای بدن، بسیار قوی و ماندگار است.

سلول های موجود در ایمپلنت تا 200 روز به ترشح انسولین و کنترل قند خون در موش ها ادامه دادند و این سلولها علیرغم این واقعیت که هیچ دارویی برای سرکوب سیستم ایمنی بدن موشها استفاده نشد، همچنان به کار خود ادامه دادند.

پرفسور میلمن، گفت: ما ترجیح می دهیم سیستم ایمنی شخص را با دارو سرکوب نکنیم، زیرا این امر بیمار را در برابر عفونت آسیب پذیر می کند. دستگاهی که ما در این آزمایشات استفاده کردیم از سلولهای کاشته شده در برابر سیستم ایمنی موش محافظت می کند و ما معتقدیم دستگاههای مشابه می توانند به همان روش در افراد دیابتی وابسته به انسولین کار کنند.

پرفسور میلمن و پرفسور Ma، تمایلی ندارند که پیش بینی کنند چه مدت طول می کشد تا چنین استراتژی به طور بالینی به کار گرفته شود، اما آنها قصد دارند به کار خود در جهت رسیدن به این هدف ادامه دهند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-06-tiny-implant-diabetes-mice-triggering.html