Purduen yliopiston ja Indianan yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan (IU) tutkijat työskentelevät ihmisen parhaan ystävän kanssa parantaakseen yhden hänen salakavalimmista sairauksistaan.
tutkijoiden mukaan uusi hoito näyttää lupaavalta tyypin 1 diabeteksen pitkäaikaisessa kääntymisessä sekä ihmisillä että koirilla.
Waffle, Splash and Gracie. Prinkey-Krupinski on kamppaillut aikuistyypin 1 diabeteksen kanssa 12 vuotta. (Kelly Prinkey-Krupinskin kuva)
Purdue kertoi tällä viikolla, että tutkijat saavuttivat normaalin glukoosipitoisuuden diabeteksen aiheuttamissa hiirissä ruiskuttamalla niihin kollageeniliuosta, johon oli sekoitettu haimasoluja. Se on ensimmäinen vähän invasiivisia hoito onnistuneesti kääntää tyypin 1 diabetes 24 tunnin kuluessa ja säilyttää insuliinin riippumattomuus vähintään 90 päivää, tutkijat raportoivat.
tutkijat tehokkaasti ohjasivat terveitä haimasoluja kuin Troijan hevonen, sillä Troijan hevonen on proteiini, jota keho jo valmistaa lihasten, luiden, ihon ja verisuonten rakentamiseen—kollageeni.
Purduen yliopiston mukaan seuraava askel on pilottitutkimus koirilla, joilla on luonnollisesti esiintyvä tyypin 1 diabetes, joka toteutetaan yhteistyössä Purduen eläinlääketieteellisen korkeakoulun kanssa.
”aiomme selvittää eroja hiirestä ihmiseen auttamalla ensin koiria. Näin koirat voivat kertoa meille, kuinka hyvin hoito voisi toimia ihmisillä, ” sanoi Clarissa Hernandez Stephens, ensimmäinen kirjoittaja tutkimuksen ja jatko tutkija Purduen Weldon School of biolääketieteen Engineering. Löydökset näkyvät pian ilmestyvässä American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism-lehden numerossa.
CDC: n (Centers for Disease Control and Prevention) mukaan diabetesta sairastaa 30,3 miljoonaa ihmistä eli noin 9,4 prosenttia Yhdysvaltain väestöstä. Tyypin 1 diabetesta sairastavien pancreases tuottaa hyvin vähän insuliinia tai ei lainkaan. Ilman insuliinia-hormonia, joka mahdollistaa verensokerin pääsyn kehon soluihin, joissa sitä voidaan käyttää energiaksi-verensokeri ei pääse soluihin ja kerääntyy vaarallisesti verenkiertoon.
”tyypin 1 diabetekseen sairastuu Yhdysvalloissa noin joka sadas seuraeläin, mukaan lukien koirat ja kissat, sekä noin 1,25 miljoonaa amerikkalaista lasta ja aikuista”, Purduen yliopisto kertoo. ”Koska diabetes koirilla tapahtuu samalla tavalla ihmisillä, hoito on tähän mennessä ollut pitkälti sama: molemmat tarvitsevat glukoosiaan tarkkailtavaksi koko päivän ja insuliinia annettavaksi aterioiden jälkeen.”
joten koirat ja ihmiset voisivat mahdollisesti hyötyä samasta hoitokeinosta: tutkijat väittävät, että uudet haimasolut korvaavat soluryhmät, joita kutsutaan saarekkeiksi, jotka eivät vapauta insuliinia verensokeritasojen seuraamiseksi.
Kelly Prinkey-Krupinski, 48, ja innokas koiraharrastaja, on kamppaillut aikuistyypin 1 diabeteksen kanssa jo 12 vuotta. Hän sanoi, että sairaus ohjaa hänen elämäänsä. ”Se on jatkuvaa kamppailua”, hän sanoi. ”Mieleni on aina tietoinen siitä, että jokainen syömäni ruoka, jokainen ottamani lääke, jokainen kokemani sairaus ja tunne vaikuttavat verensokeriini. Jatkuvasta tasapainoilusta ei ole koskaan lomaa pysyäkseen hengissä. Se pelottaa minua ajatella aikaa, jolloin en saa insuliinia, että minun täytyy ottaa 24-7. Rukoilen, että parannuskeino löytyy elinaikanani. Inhottaa ajatella kakaroita, jotka kamppailevat tyypin 1 diabeteksen kanssa. Koirien kanssa tehty tutkimus kuulostaa lupaavalta. Itse koirien ystävänä haluaisin nähdä, voiko koiraystävämme parantaa. Olen innoissani tuloksista.”
”kahdenkymmenen vuoden tutkimukset ja kliiniset tutkimukset eivät ole tuottaneet tehokasta luodonsiirtohoitoa, koska tarvitaan useita luovuttajia, nykyinen menetelmä tuottaa luodot maksan porttilaskimon kautta on liian invasiivinen ja ihmisen immuunijärjestelmä pyrkii tuhoamaan suuren osan siirretyistä luodoista”, yliopisto tiedottaa.
näin Purduen tutkijat muuttivat saarten pakkaustapaa. He laittoivat ne kollageenia sisältävään liuokseen ja pistivät ne ihon läpi maksan sijaan.
”perinteisesti siirrämme luodot eläimen maksaan emmekä koskaan tee sitä ihon alle, suurelta osin siksi, että iholla ei ole samanlaista verenkiertoa kuin maksassa on saarten vapauttaman insuliinin kuljettamiseen. Lisäksi ihossa on paljon immuunisoluja, joten hylkimisreaktion mahdollisuus on suuri”, sanoi lastentautiopin ja lääketieteen professori ja Indianan yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan Diabetestutkimuskeskuksen johtaja Raghu Mirmira.
Amerikan Diabetesliiton mukaan saarten siirrolla voidaan korvata insuliinipistokset ja parantaa fysiologista glukoositasapainoa, mutta ”kaikille niitä tarvitseville ei ole saatavilla riittävästi luovuttajasaarekkeita, ja usein tarvitaan useiden luovuttajien saarekkeita yhden vastaanottajan siirtoon, mikä pahentaa luovuttajapulaa. Suuri syy moninkertaisten luovuttajien tarpeeseen on se, että yli 80 prosenttia siirretyistä luodoista kuolee ensimmäisen viikon aikana elinsiirron jälkeen. Elossa olevat luodot saattavat tehdä ylitöitä ja vähitellen kuolla uupumukseen.
tutkija Qizhi Tang Kalifornian yliopistosta San Franciscosta tutkii hapen ja ravinteiden puutteen aiheuttamia muutoksia beetasoluissa. Kantasoluista johdetuilla luodoilla on alhainen eloonjäämisaste elinsiirron jälkeisinä ensimmäisinä päivinä, koska niillä ei ole riittävästi happea ja ravinteita. Yhdysvaltain Diabetesliitto kuitenkin sanoo: ”todisteet viittaavat siihen, että beetasoluja voidaan kouluttaa selviytymään hapen ja ravinteiden puutteesta, jolle ne altistuvat ennen elinsiirtoa ja sen jälkeen.”
American Diabetes Association väittää verkkosivuillaan julkaisemassaan artikkelissa, että lupaus kantasoluteknologian rajattomasta beetasolulähteestä toteutuu todennäköisesti lähivuosina. ”Kuitenkin se, miten tätä uutta solulähdettä käytetään, miten nämä solut elävät ja toimivat elinsiirron jälkeen ja miten voidaan parhaiten hallita immuunivastetta siirrettyä kudosta vastaan, muodostaa lisäesteitä luodonsiirron laajalle levinneelle käytölle. Näillä aloilla tehtävä tutkimus on välttämätöntä, jotta voidaan ymmärtää kantasoluista johdettujen saarten mahdollisuudet parantaa diabetesta.”
Purduen ja IU: n ryhmä poisti tarpeen maksan siirtämiseksi sekoittamalla hiiren luotoja kollageeniliuokseen. Liuos jähmettyy pistettäessä aivan ihon alle, ja keho tunnistaa kollageenin ja toimittaa sen veren virtausta insuliinin ja glukoosin vaihtamiseksi.
”se on vähän invasiivista; sinun ei tarvitse mennä leikkaussaliin ja saada tätä infuusiota porttilaskimoon. Se on niin helppoa kuin se tuleekin, aivan kuin pistoksen saaminen”, sanoi biolääketieteen ja peruslääketieteen Purduen professori Sherry Voytik Harbin.
kun he siirtyvät testaamaan formulaatiota hiiristä luonnollisesti diabeettisiin koiriin, tutkijat tutkivat mahdollisuutta siirtää porsassaaret tai kantasolut, jotka on ohjelmoitu tuottamaan insuliinia, toivoen, että jompikumpi menetelmä lisää edelleen luovuttajien saatavuutta, yliopisto raportoi.
luodeensiirtohoidolla voi olla vaikutuksia vaikean haimatulehduksen parempaan hoitoon, tutkijat sanoivat.
Purdue ja IU School of Medicine tekivät yhteistyötä tämän patentoidun työn parissa National Institute of Health T32 Indiana Bioengineering Interdisciplinary Training for Diabetes Research Program-ohjelman kautta. Tutkimusta tuki myös National Science Foundation Graduate Research Fellowship; Indiana University School of Medicine Center for Diabetes and Metabolic Diseases Pilot and Feasibility Program; ja lahjoituksia McKinley Family Foundation.
samaan aikaan amerikkalainen Diabetestutkija Zhen Gu, PhD, joka toimii professorina Pohjois-Carolinan ja Pohjois-Carolinan osavaltionyliopiston biolääketieteen laitoksella, pyrkii kehittämään ”älykkään insuliinilaastarin”, joka jäljittelee elimistön beetasoluja sekä aistimalla veren glukoosipitoisuutta että vapauttamalla insuliinia käyttäen nanoteknologiaa, joka hyödyntää biotekniikkaa, biokemiaa ja materiaalitieteitä.
ohut silikonilaastari – noin pennin kokoinen – sisältää yli 100 mikroneulausta, joista jokainen on ripsien kokoinen. Yhdysvaltain Diabetesliiton mukaan” mikroneuleissa on entsyymejä, jotka pystyvät aistimaan veren glukoosipitoisuuden ja saavat aikaan insuliinin nopean vapautumisen verenkiertoon korkean glukoosipitoisuuden seurauksena”. ”Tohtori Gu ja hänen kollegansa ovat testanneet tätä tekniikkaa hiirimallissa tyypin 1 diabetes, jossa se pystyi tehokkaasti alentaa veren glukoosipitoisuutta jopa yhdeksän tuntia – lupaava tulos, joka perustaa ylimääräisiä prekliinisiä testejä (eläimillä) ja, toivottavasti, mahdollisia kliinisiä kokeita (ihmisillä).”
biolääketieteellisessä julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences julkaistua tutkimusta tukee 1,625 miljoonan dollarin apuraha American Diabetes Associationin Pathway to Stop Diabetes initiativelta.
Seuraa minua LinkedInissä. Katso nettisivuiltani.