۱۱ اوت ۲۰۲۵ - پژوهشگران دانشگاه کرنل سیستمی ایمپلنتی طراحی کرده اند که می تواند دیابت نوع ۱را با رساندن اکسیژن اضافی به سلول های تولید کننده ی انسولین بدون نیاز به سرکوب سیستم ایمنی درمان کند. این فناوری همچنین ممکن است برای درمان بلندمدت بسیاری از بیماری های مزمن کاربرد داشته باشد.
نتایج این پژوهش در تاریخ ۱۱اوت در ژورنال Nature Communications منتشر شد. نویسندگان اصلی مقاله، تونگ فام (پژوهشگر فوق دکترا) و لورا ترن (دانشجوی دکترا) بودند. این فناوری بر اساس دستگاه های قبلی آزمایشگاه پروفسور Minglin Ma، استاد مهندسی زیستی و محیطی در دانشکده کشاورزی و علوم زیستی دانشگاه کرنل، توسعه یافته است.
پروفسور Maسالهاست روی راه های درمان دیابت نوع ۱کار می کند؛ بیماریی که در آن سیستم ایمنی بدن بهاشتباه به سلول های تولیدکننده ی انسولین در پانکراس حمله می کند. بدون انسولین، بدن نمی تواند قند را به سلول های عضلانی و بافتی منتقل کند تا انرژی تولید شود. بیماران معمولاً با تزریق روزانه ی انسولین یا استفاده از پمپ انسولین بیماری را کنترل می کنند، اما حتی با این روش ها، آسیب های جدی همچنان وجود دارد.
دستگاه های قبلی پروفسور Ma در کنترل قند خون در موشهای دیابتی مؤثر بودند، اما عمر محدودی داشتند. لورا ترن توضیح داد که یکی از چالش های اصلی این بود که سلول های ایمپلنت شده به دلیل کمبود اکسیژن پس از کاشت از بین می رفتند. در آزمایش های قبلی، کپسول های کوچک بدون تولید اکسیژن توانستند دیابت را در موش ها بیش از یک سال کنترل کنند، اما برای استفاده ی انسانی، به تعداد و تراکم بیشتری از سلول ها نیاز است، و بدون اکسیژن، این سلول ها ظرف دو هفته می میرند.
پروفسور Maو تیمش با همکاری پژوهشگران الکتروشیمی از شرکت Giner Inc. از جمله لیندا تمپلمن، دستگاه جدیدی را طراحی کردند. این سیستم شامل یک کپسول استوانه ای حلقه ای است که سلول های تولیدکننده ی انسولین را در خود جای داده و یک مولد اکسیژن الکتروشیمیایی کوچک (به اندازه ی یک سکه) دارد که قابل جدا شدن است. یک غشای نانوالیاف بیرونی از سلول ها در برابر سیستم ایمنی بدن محافظت می کند و غشای مرکزی اجازه می دهد اکسیژن به سلول ها برسد.
ترن گفت: «ما باید دو نیاز را برآورده کنیم: اول محافظت ایمنی، و دوم انتقال مواد مانند گلوکز و مواد مغذی به داخل و خارج از کپسول».
این سیستم با همکاری دکتر جیمز فلندرز، استاد بازنشسته ی دامپزشکی، در مدل های موش آزمایش شد و موفقیت آمیز بود.
تمپلمن گفت: «این مطالعه یک اثبات مفهوم بود و ما نشان دادیم که اکسیژن رسانی بسیار مهم است و از کپسول های با تراکم سلولی بالا پشتیبانی می کند. این کپسول ها محافظ ایمنی هستند و بدون آسیب به غشا، مدت طولانی دوام می آورند. بدن معمولاً به مواد خارجی واکنش نشان می دهد، بنابراین در آزمایشگاه پروفسور Maتلاش شده تا موادی طراحی شوند که هم محافظ ایمنی باشند و هم واکنش اضافی از بدن ایجاد نکنند».
این فناوری می تواند به میلیونها بیمار دیابت نوع ۱کمک کند تا بدون نیاز به داروهای سرکوب کننده ی ایمنی، پیوند سلولی یا درمان با سلول های جزایر پانکراس دریافت کنند. همچنین کنترل قند خون را بسیار دقیق تر کرده و عملاً بیماری را درمان می کند، به طوری که فرد می تواند مانند دیگران غذا بخورد، ورزش کند و زندگی عادی داشته باشد.
گام بعدی، آزمایش این سیستم در مدل های خوک و استفاده از سلولهای بنیادی انسانی خواهد بود. پژوهشگران امیدوارند در آینده از این فناوری برای کاشت انواع سلول ها در انسان و درمان بلند مدت بیماری های مزمن استفاده کنند. تمپلمن، مدیرعامل شرکت نوپایPersista Bio Inc. که با همکاری پروفسور Ma و فلندرز تأسیس شده است، گفت: «ما آینده ای را تصور می کنیم که در آن افراد ایمپلنت هایی با سلول های اهدایی یا سلول های بنیادی دریافت می کنند تا کمبودهای بدنشان را جبران کنند».
او افزود: «در اینجا ما انسولین را جبران می کنیم. در کنترل درد، شاید به اندورفین یا مولکول های دیگر نیاز باشد. در درمان جایگزینی آنزیم، به آنزیم های بیشتر نیاز داریم. ما به بیماری های خودایمنی علاقه مند هستیم که التهاب در آن ها کنترل نشده است. شاید بتوان مولکولی را درون بدن کاشت که التهاب را کنترل کند، و بیمارانی مثل مبتلایان به لوپوس دیگر نیازی به داروهای خوراکی نداشته باشند، بلکه فقط یک ایمپلنت کوچک داشته باشند که مقدار کمی از آن ماده را تولید کند».
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2025-08-implant-diabetes-oxygenating-insulin-cells.html