Transplantation von Biomaterial Effektive bei Mäusen mit Typ 1 Diabetes

Forscher haben einen bedeutenden ersten Schritt mit neu entwickelten Biomaterialien für die Zelltransplantation , die zu einer möglichen Heilung für Typ -1-Diabetes , die etwa 3 Millionen Amerikaner helfen konnten.

Georgia Tech Ingenieure und Emory University Kliniker haben erfolgreich in einen diabetischen Mausmodell engrafted Insulin-produzierenden Zellen , Rückwärts diabetischen Symptome im Tier in weniger als 10 Tagen.

Das Forschungsteam entwickelt ein Biomaterial , das Cluster von Insulin-produzierenden Zellen zu schützen - Spenderlangerhans -Inseln - während der Injektion . Das Material enthält auch Proteine, die Bildung von Blutgefäßen , die die Zellen erfolgreich zu pfropfen , überleben und Funktion im Körper erlauben zu fördern.

"Es ist sehr vielversprechend ", sagte Andrés García, Georgia Tech Professor für Maschinenbau . "Es gibt eine Menge Aufregung , weil nicht nur können wir die Inseln , um zu überleben und Funktion , aber wir können auch Diabetes mit weniger als Inseln sind in der Regel erforderlich, zu heilen. "

Die Forschungs-Artikel - eine Partnerschaft mit Emory Dr. Robert Taylor und Dr. Peter Thule , die zum Teil von der JDRF , der weltweit führende Organisation Finanzierung Typ-1- Diabetes-Forschung finanziert wurde - wird in der Juni- Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Biomaterials .

Organisationen wie JDRFS auf der Suche nach einer Behandlung von Typ- 1-Diabetes , einer chronischen Erkrankung, die , wenn die Bauchspeicheldrüse produziert wenig oder kein Insulin auftritt , ein Hormon, wo sie benötigt wird , um Energie für umgewandelt , die den Transport von Zucker und anderen Nährstoffen in Geweben ermöglicht gewidmet das tägliche Leben.

Als eine viel versprechende Therapie in den späten 1990er Jahren Pankreasinseltransplantationwieder aufgetaucht . Patienten mit Diabetes in der Regel fällt es schwer, mit mehreren täglichen Insulin-Injektionen , die langfristigen Ergebnisse nur teilweise zu verbessern entsprechen. Erfolgreiche Inseltransplantation würde die Notwendigkeit beseitigen für Patienten auf Insulin zu verabreichen. Während Inseltransplantation Studien hatten einigen Erfolg , und die Kontrolle der Blutzuckerspiegel wird häufig verbessert haben diabetischen Symptome bei den meisten Patienten zurück und mussten sie , um mit etwas Insulin zurück.

Nicht erfolgreiche Transplantation ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen , sagen Forscher. Die aktuelle Technik des Einspritzens von Inselzellen direkt in den Blutgefäßen in der Leber bewirkt, dass etwa die Hälfte der Zellen, die aufgrund der Einwirkung von Blutgerinnungsreaktionensterben. Auch die Inseln - metabolisch aktive Zellen, die signifikante Blutfluss erfordern - Probleme Anschließen an Blutgefäßen einmal in den Körper und sterben mit der Zeit .

Georgia Tech und Emory Forscher entwickelt, ein Hydrogel , ein Material mit biologischen Geweben kompatibel , die eine vielversprechende therapeutische Lieferfahrzeug ist . Dieses Wasser gequollene , vernetzte Polymer umgibt die Insulin-produzierenden Zellen und schützt sie während der Injektion . Das Hydrogel mit den Inseln wurde auf der Außenseite des Dünndarms in eine neue Injektionsstelle geliefert , wodurch die direkte Injektion in den Blutstrom .

Einmal im Körper , die Hydrogel verschlechtert in kontrollierter Weise auf einen Wachstumsfaktor -Protein, das der Blutgefäßbildung und die Verbindung der transplantierten Inseln zu diesen neuen Gefäße fördert lösen. In der Studie, die Blutgefäße wirksam in das Biomaterial wuchs und erfolgreich in den Insulin-produzierenden Zellen verbunden .

Vier Wochen nach der Transplantation , diabetischen Mäusen, die mit dem Hydrogel behandelt hatten normale Blutzuckerspiegel und die gelieferte Inseln waren lebendig und vaskularisiert , um im gleichen Ausmaß wie Inseln in einem gesunden Maus Bauchspeicheldrüse. Die Technik erforderlich Inseln weniger als die bisherigen Versuche der Transplantation , was es erlaubt Ärzten , mehr Patienten mit begrenzten Spenderproben zu behandeln. Derzeit werden Donorzellen von zwei auf drei Kadaver für einen Patienten erforderlich ist.

Während die neue Biomaterialien und Injektionstechnik ist vielversprechend , verwendet die Studie genetisch identische Mäuse und daher keine Immunabstoßung gemeinsame Probleme beim Menschen anzusprechen. Das Forscherteam hat die Finanzierung von JDRF zu untersuchen, ob eine Immunbarrieresie erstellt wird damit die Zellen in genetisch unterschiedlichen Mausmodellen angenommen werden. Wenn dies gelingt, könnten die Studien zu größeren Tieren zu bewegen.

" Wir brachen unsere Strategie in zwei Schritte ", sagte Garcia , ein Mitglied der Georgia Tech Petit Institut für Bioengineering und Bioscience . "Wir haben gezeigt , dass, wenn in dem Material, das wir entwickelt, geliefert werden, sollten die Inseln überleben und Transplantat . Jetzt müssen wir Immun Akzeptanz Probleme anzugehen. "

Die meisten Menschen mit Typ -1-Diabetes derzeit verwalten ihre Blutzuckerwerte mit mehreren tägliche Insulininjektion oder durch die Verwendung einer Insulinpumpe . Aber Insulintherapie hat seine Grenzen . Es erfordert eine sorgfältige Messung des Blutzuckerspiegels , genaue Dosierung Berechnungen und regelmäßig die Einhaltung wirksam zu sein.