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:

Рекорд перелета птицы 19.10.2020

Ученые международного объединения Global Flyway Network, которое отслеживает долговременные перелеты птиц, заявили, что птица вида веретенник малый установил новый мировой рекорд самого длинного непрерывного полета, пролетев свыше 12 000 километров за 11 дней. По словам ученого, веретенник малый вылетел из Аляски 16 сентября и прибыл в бухту недалеко от новозеландского города Окленд 27 сентября. Птицу поймали в конце 2019 года; на его лапку тогда повесили 5-граммовый приемник, который передав ...>>

Саморазлагающийся пластик из промышленных отходов 19.10.2020

Ученые из Института производственных систем и технологий проектирования Общества Фраунгофера (IPK, Германия) в сотрудничестве с партнерами из Департамента технологии биопроцессов Берлинского технического университета, а также исследователями из США, Малайзии и Колумбии разработали процесс получения пластика из промышленных отходов, который не требует переработки. Пластик нового типа, изготовленный из переработанных отходов, быстро разлагается менее, чем за год. Вещество, которое скоро будет и ...>>

Найден ключ к рабочей памяти мозга 18.10.2020

Рабочая память - способность удерживать мысли в уме, даже отвлекаясь, - это основа абстрактных рассуждений и определяющая характеристика человеческого мозга. Она серьезно нарушается при таких расстройствах, как шизофрения и болезнь Альцгеймера, но иногда может подвести и здорового человека. Американские исследователи из Йельского университета обнаружили ключевую молекулу, которая помогает нейронам сохранять информацию в рабочей памяти, что потенциально может привести к лечению нейрокогнитивны ...>>

Мкроконтроллеры AVR-DВ с тремя операционными усилителями 18.10.2020

Новая серия микроконтроллеров общего назначения от Microchip. Семейство относится к линейке высокопроизводительных устройств и построено на базе ядра AVR, которое теперь может работать на частоте 24 МГц во всем диапазоне питающего напряжения. Серия состоит из 11 устройств с вариантами выбора объема памяти от 32 до 128 кбайт, в корпусах от 28 до 64 выводов. Серия создана чтобы привнести обработку аналогового сигнала, управление в режиме реального времени и поддержку нескольких напряжений на од ...>>

Мягкий робот для океана 17.10.2020

Подводная среда является одной из наименее изученной человечеством. И специально для того, чтобы помочь исследователям подробней ее изучить, при этом не нанося вреда кораллам, а также морской жизни в целом, инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего решили и успешно создали робота-кальмара, который должен идеально подойти для этих целей. Особенностью данного робота является то, что он "мягкий". И в целом, это является его основным преимуществом, ведь он, в отличие от жестких роботов, п ...>>

Случайная новость из Архива

Выращена ГМО-печень человека 09.08.2019

Исследователи из Питтсбургского университета впервые вырастили в лаборатории миниатюрные аналоги человеческой печени из генетически модифицированных клеток.

Органоиды послужат моделью неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). Это заболевание связано с избыточным накоплением жира в организме и может привести к циррозу и печеночной недостаточности.

На первом этапе команда взяла клетки кожи человека и генетически модифицировала их, внедрив переключатель, ослабляющий работу гена SIRT1. Затем клетки "перезагрузили", вернув их на этап стволовых, и направили развитие по другом пути. Получившиеся в результате гепатоциты имплантировали в каркас крысиной печени, очищенный от ее собственных клеток.

Благодаря наличию каркаса клетки сформировали миниатюрные аналоги человеческой печени с кровеносными сосудами и другими структурами.
Это выгодно отличает новую разработку от традиционных органоидов - крошечных структур, которые состоят из клеток определенного органа, но не повторяют его строение.

Как только мини-печень сформировалась, исследователи активировали переключатель, подавляющий ген SIRT1. В результате у органа проявились метаболические нарушения, характерные для НАЖБП. Команда использовала мини-орган, чтобы испытать препарат ресвератрол, который показал многообещающие результаты в экспериментах с мышами, но провалил клинические тесты с участием людей.

Исследование подтвердило, что для лечения НАЖБП у человека ресвератрол бесполезен. И прояснило причину этого. Препарат повышает активность белка SIRT1, а не соответствующего гена. Однако если экспрессия SIRT1 подавлена, то нет и белка, на который можно воздействовать.

Авторы работы отмечают, что мини-печень не подойдет для трансплантации. Тем не менее, ее использование в качестве испытательного стенда для новых лекарств позволит разрабатывать новые подходы к лечению целого ряда заболеваний.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов