Лечение диабета пересадкой инсулиновых клеток

10.02.2016

Диабет первого типа возникает из-за того, что иммунная система атакует в поджелудочной железе клетки, синтезирующие инсулин. Человек с диабетом вынужден по нескольку раз на дню сам измерять уровень сахара у себя в крови и делать инсулиновые инъекции.

Очевидное решение здесь состоит в том, чтобы просто пересадить больному инсулинсинтезирующие клетки взамен погибших - чтобы в организме снова было кому следить за углеводным обменом. Однако здесь возникает та же проблема с иммунитетом, который атакует уже новые, пересаженные клетки, и усмирить его можно только с помощью иммуносупрессорных лекарств. То есть нужно найти какой-то способ защитить трансплантируемые инсулиновые клетки от иммунной системы, поставить между ними какой-то барьер.

Несколько лет назад сотрудники Массачусетского технологического института придумали для этого специальные капсулы, сделанные из химически модифицированной альгиновой кислоты, которую получают из некоторых видов водорослей. Альгиновая кислота и ее производные представляет собой вязкий полисахарид, в который можно поместить клетки, так что они будут там нормально жить и работать, причем к ним сквозь стенку капсулы могут проникать молекулы сахаров и белков - то есть, сидя в альгиновой "камере", такие клетки вполне могут чувствовать уровень глюкозы вокруг и синтезировать в ответ нужное количество инсулина.

Правда, как оказалось, такие капсулы, будучи пересажены в живые ткани, вызывали рубцевание: иммунитет не старался их "съесть", но все же воспринимал их как инородные объекты, попавшие в организм после ранения (что, в общем-то, правда), и действовал просто по другой схеме, то есть наращивал вокруг нехорошего места соединительнотканную "подушку", рубец. В итоге инсулинсинтезирующие клетки в альгиновых капсулах вообще оказывались изолированными от всего и становились бесполезными.

Так что теперь перед исследователями встала задача, как обмануть иммунитет уже другим манером, и, судя по двум статьям в Nature Biotechnology и в Nature Medicine, Дэниэл Андерсон (Daniel G Anderson) и его коллеги эту задачу решили. Из нескольких сотен возможных химических модификаций альгиновой кислоты они попытались выбрать ту, которая делает альгинатовые капсулы невидимыми для иммунной системы. Тесты на мышах и обезьянах показали, что наиболее перспективным тут является TMTD, или триазол-тиоморфолин диоксид: если молекулу TMTD прикрепляли к полимерной альгиновой кислоте, она переставала раздражать иммунитет.

В следующих опытах человеческие клетки, синтезирующие инсулин, сажали в капсулы из модифицированной TMTD альгиновой кислоты и вводили их в брюшную полость мышей с чрезвычайно активной иммунной системой. И вот, несмотря на весьма активный иммунитет нового хозяина, пересаженные клетки нормально жили в мышах все время, пока длился эксперимент, то есть 174 дня, синтезируя инсулин и успешно регулируя уровень сахара в крови у животных.

<< Назад: Карты microSD повышенной надежности Transcend High Endurance 10.02.2016

>> Вперед: 168-ядерный процессор-аналог нейронной сети 09.02.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спорт помогает организму бороться с раком 11.07.2025

Связь между физической активностью и здоровьем человека давно не вызывает сомнений, однако современные исследования раскрывают все новые грани этой зависимости. Одним из наиболее обнадеживающих открытий последних лет стало влияние регулярных физических нагрузок на замедление роста раковых опухолей. Ученые из Австралии решили выяснить, каким образом активный образ жизни влияет на клетки рака и может ли он действительно стать вспомогательным фактором в борьбе с онкологией. В ходе трехмесячного эксперимента, проведенного в Университете Эдит Коуэн, под наблюдение попали мужчины с лишним весом и диагностированным раком предстательной железы. Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, как систематические тренировки отражаются на биохимическом составе их крови и насколько это может повлиять на поведение опухолевых клеток. Одним из ключевых открытий стало повышение уровня особых белков - миокинов, которые вырабатываются мышцами во время физических упражнений. Эти белки облада ...>>

Алмазные нанопроводники против жары и света 11.07.2025

Фотодетекторы играют важную роль в самых разных отраслях - от астрономии до оборонных систем. Однако экстремальные условия, в частности высокая температура и интенсивное солнечное излучение, существенно ограничивают возможности их применения. Китайские ученые нашли способ обойти эти ограничения, представив новаторскую конструкцию, способную работать там, где другие датчики выходят из строя. Команда исследователей под руководством профессора Донмина Суна разработала принципиально новый тип солнечно-слепого ультрафиолетового фотодетектора, основанный на монокристаллических алмазных нанопроводниках с встроенными наночастицами платины. По словам ученых, подобное сочетание материалов и структурных решений открывает перспективы для использования устройства в условиях, ранее считавшихся слишком суровыми. Одной из причин уникальной устойчивости и высокой чувствительности стала синергия сразу нескольких физических эффектов. Среди них - одномерная геометрия нанопроводников, наличие глубоки ...>>

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Случайная новость из Архива Переработка мочи и пота космонавтов в питьевую воду 08.07.2023 Процесс переработки отходов мочи и пота космонавтов в питьевую воду является важным шагом в развитии систем жизнеобеспечения в космосе. NASA планирует отправить людей в более длительные космические миссии, включая путешествия на Луну и Марс. Для обеспечения основных жизненных потребностей астронавтов во время этих миссий, необходима надежная система контроля окружающей среды и жизнеобеспечения на космической станции (ECLSS). ECLSS включает в себя комплексное оборудование, включая систему восстановления воды, которая собирает и перерабатывает сточные воды, превращая их в питьевую воду. Она также использует специализированный компонент, способный собирать влагу из воздуха кабины, выделяемую от пота и дыхания экипажа. Одной из подсистем, играющей ключевую роль в процессе переработки, является Urine Processor Assembly (UPA), которая извлекает воду из мочи астронавта с помощью вакуумной дистилляции. Улучшенная версия UPA также может производить рассол мочи, содержащий некоторое количество воды. Для удаления остатков сточной воды разработан блок обработки рассола (BPA). BPA использует рассол, произведенный UPA, и через специальную мембранную технологию испаряет воду, "надувая" рассол теплым сухим воздухом. В результате образуется влажный воздух, который затем собирается системой сбора воды на космической станции, аналогично сбору влаги из дыхания и пота экипажа. Вся система включает меры безопасности, такие как датчики, контролирующие качество воды. Если качество воды не соответствует стандартам, происходит повторная обработка. Также добавляется йод в пригодную для употребления воду для предотвращения роста микроорганизмов, и затем эта вода хранится. Такой процесс обеспечивает необходимое ежедневное потребление воды каждым астронавтом для потребления, приготовления пищи и личной гигиены. Это значительный прогресс в развитии систем жизнеобеспечения в космосе. Миссии Artemis открывают новую эру космических путешествий, предоставляя людям возможность исследовать Луну и впоследствии Марс. Однако, чтобы совершить такие долгие и далекие путешествия, астронавты должны иметь надежные системы обеспечения жизнеобеспечения. Переработка мочи и пота в питьевую воду является одним из важных аспектов этих систем. Эксперты NASA подчеркивают, что система контроля окружающей среды и жизнеобеспечения на космической станции достигла значительных достижений. Она обеспечивает высокую степень восстановления воды, позволяя астронавтам использовать ее эффективно в течение длительных космических миссий. Комбинация аппаратного обеспечения, включающая систему восстановления воды, а также специализированные компоненты, позволяют собирать влагу из различных источников, подвергать ее переработке и обеспечивать качественную питьевую воду. Важным аспектом системы является Urine Processor Assembly (UPA), которая позволяет извлекать воду из мочи астронавтов. Благодаря использованию вакуумной дистилляции, UPA обеспечивает эффективное восстановление воды из мочи. Помимо этого, блок обработки рассола (BPA) играет важную роль в устранении остатков сточной воды на космической станции. Система ECLSS обладает различными мерами безопасности, гарантирующими чистоту воды. Если качество воды не соответствует требованиям, она повторно подвергается обработке. Йод добавляется в питьевую воду для предотвращения развития микробов, и важно отметить, что система способна поддерживать высокий уровень восстановления воды, обеспечивая астронавтам достаточное количество воды для их основных потребностей во время космических миссий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025