naukowcy z Purdue University i Indiana University School Of Medicine (iu) pracują z najlepszym przyjacielem człowieka, aby wyleczyć jedną z jego najbardziej podstępnych chorób.
naukowcy twierdzą, że nowa terapia obiecuje długoterminowe odwrócenie cukrzycy typu 1 zarówno u ludzi, jak i psów.
Wafel, Splash i Gracie. Prinkey-Krupiński od 12 lat zmaga się z cukrzycą typu 1 u dorosłych. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Kelly Prinkey-Krupiński)
Purdue poinformował w tym tygodniu, że naukowcy osiągnęli prawidłowy poziom glukozy u myszy indukowanych cukrzycą, wstrzykując im roztwór kolagenu zmieszany z komórkami trzustki. Jest to pierwsza małoinwazyjna terapia, która skutecznie odwraca cukrzycę typu 1 w ciągu 24 godzin i utrzymuje niezależność od insuliny przez co najmniej 90 dni-donoszą naukowcy.
naukowcy skutecznie wprowadzili zdrowe komórki trzustki jak koń trojański.koń trojański jest białkiem, które organizm już produkuje do budowy mięśni, kości, skóry i naczyń krwionośnych—kolagenu.
według Purdue University, kolejnym krokiem jest pilotażowe badanie kliniczne u psów z naturalnie występującą cukrzycą typu 1, które zostanie przeprowadzone we współpracy z Purdue ’ s College of Veterinary Medicine.
„planujemy wyjaśnić różnice między myszami a ludźmi, najpierw pomagając psom. W ten sposób psy mogą nas poinformować o tym, jak dobrze leczenie może działać u ludzi”, powiedziała Clarissa Hernandez Stephens, pierwsza autorka badań i absolwentka Purdue ’ s Weldon School of Biomedical Engineering. Wyniki pojawiają się we wczesnym widoku dla nadchodzącego wydania American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.
według Centers for Disease Control and Prevention (CDC), 30,3 mln osób ma cukrzycę, czyli około 9,4% populacji USA. Trzustki chorych na cukrzycę typu 1 wytwarzają bardzo mało insuliny lub wcale. Bez insuliny-hormonu, który umożliwia wprowadzanie cukru we krwi do komórek w organizmie, gdzie można go wykorzystać do energii-cukier we krwi nie może dostać się do komórek i niebezpiecznie gromadzi się w krwiobiegu.
„cukrzyca typu 1 dotyka około jednego na 100 zwierząt towarzyszących w USA, w tym psów i kotów, oraz około 1,25 miliona amerykańskich dzieci i dorosłych”, donosi Purdue University. „Ponieważ cukrzyca u psów występuje podobnie u ludzi, leczenie do tej pory było w dużej mierze takie samo: zarówno glukoza, jak i insulina muszą być monitorowane przez cały dzień, a insulina powinna być podawana po posiłkach.”
aby psy i ludzie mogli potencjalnie skorzystać z tego samego leku: nowy zestaw komórek trzustki, aby zastąpić skupiska komórek, zwane wysepki, które nie uwalniają insuliny do monitorowania poziomu glukozy we krwi, twierdzą naukowcy.
Kelly Prinkey-Krupiński, 48 lat i zapalony miłośnik psów, od 12 lat zmaga się z cukrzycą typu 1 u dorosłych. Powiedziała, że choroba prowadzi jej życie. „To ciągła walka” – powiedziała. „Mój umysł jest zawsze świadomy, że każdy kęs jedzenia, który jem, każdy lek, każda choroba i emocje, których doświadczam, będą miały wpływ na mój poziom cukru we krwi. Nigdy nie ma wakacji od ciągłego balansowania, aby pozostać przy życiu. Przeraża mnie myśl o czasach, kiedy nie mogę uzyskać insuliny, którą muszę przyjmować 24 godziny na dobę. Modlę się, by w moim życiu było lekarstwo. Nienawidzę myśleć o dzieciach, które zmagają się z cukrzycą typu 1. Te badania z psami brzmią obiecująco. Jako miłośnik psów, chciałbym zobaczyć, czy nasi psi przyjaciele mogą być wyleczone. Jestem podekscytowany, aby zobaczyć wyniki.”
” dwadzieścia lat badań i badań klinicznych nie zaowocowało skuteczną terapią transplantacji wysepek, ponieważ potrzeba wielu dawców, obecna metoda dostarczania wysepek przez żyłę wrotną wątroby jest zbyt inwazyjna, a ludzki układ odpornościowy ma tendencję do niszczenia dużego odsetka przeszczepionych wysepek”, donosi Uniwersytet.
więc badacze Purdue zmienili sposób pakowania wysepek. Umieszczają je w roztworze zawierającym kolagen i wstrzykują przez skórę, a nie przez wątrobę.
„tradycyjnie przeszczepiamy wysepki w wątrobie zwierzęcia i nigdy nie robimy tego pod skórą, w dużej mierze dlatego, że skóra nie ma przepływu krwi, który wątroba ma do transportu insuliny uwalnianej przez wysepki. A w skórze jest wiele komórek odpornościowych, więc szanse na odrzucenie są wysokie”, powiedział Raghu Mirmira, profesor pediatrii i medycyny i dyrektor Centrum Badań nad Cukrzycą w Indiana University School Of Medicine.
według Amerykańskiego Stowarzyszenia Diabetologicznego transplantacja wysepek może zastąpić zastrzyki insuliny i zapewnić bardziej fizjologiczną kontrolę glukozy, ale „nie ma wystarczającej ilości wysepek dawców dostępnych dla wszystkich osób, które ich potrzebują, i często potrzeba wysepek od kilku dawców, aby przeszczepić jednego biorcę, zaostrzając niedobór dawców. Głównym powodem potrzeby posiadania wielu dawców jest fakt, że ponad 80% przeszczepionych wysepek umiera w ciągu pierwszego tygodnia po przeszczepieniu. Ocalałe wysepki mogą przepracować się i stopniowo umierać z wyczerpania.”
badacz Qizhi Tang, PhD, z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, bada zmiany wywołane w komórkach beta przez niedobór tlenu i składników odżywczych. Wysepki pochodzące z komórek macierzystych mają niski wskaźnik przeżycia w pierwszych kilku dniach po przeszczepie ze względu na brak odpowiedniego tlenu i składników odżywczych. Jednak Amerykańskie Stowarzyszenie Diabetologiczne stwierdza: „dowody sugerują, że komórki beta mogą być szkolone w celu przetrwania niedoborów tlenu i składników odżywczych, na które są narażone przed i po przeszczepie.”
American Diabetes Association twierdzi, że obietnica nieograniczonego źródła komórek beta z technologii komórek macierzystych może stać się rzeczywistością w ciągu najbliższych kilku lat, w artykule na swojej stronie. „Jednak, jak korzystać z tego nowego źródła komórek, jak te komórki żyją i funkcjonują po przeszczepie oraz jak najlepiej kontrolować odpowiedzi immunologiczne przeciwko przeszczepionej tkance, stanowią dodatkowe bariery dla powszechnego stosowania przeszczepu wysepek. Badania w tych obszarach będą niezbędne do realizacji potencjału wysepek pochodzących z komórek macierzystych do leczenia cukrzycy.”
zespół Purdue i IU usunął potrzebę przeszczepu w wątrobie, mieszając wysepki myszy z roztworem kolagenu. Roztwór krzepnie po wstrzyknięciu tuż pod skórą, a ciało rozpoznaje kolagen i dostarcza go z przepływem krwi w celu wymiany insuliny i glukozy.
” To jest małoinwazyjne; nie musisz iść na salę operacyjną i mieć ten wlew do żyły wrotnej. To takie proste, jak strzelanie” – powiedziała Sherry Voytik Harbin, profesor inżynierii biomedycznej i podstawowych nauk medycznych.
w miarę przechodzenia na testowanie preparatu od myszy do naturalnie cukrzycowych psów, naukowcy zbadają wykonalność przeszczepiania wysepek świń lub komórek macierzystych zaprogramowanych do produkcji insuliny, w nadziei, że każda z tych metod jeszcze bardziej zwiększy dostępność dawców, donosi Uniwersytet.
terapia transplantacji wysepek może mieć wpływ na lepsze leczenie ciężkiego zapalenia trzustki-twierdzą naukowcy.
Purdue i iu School Of Medicine współpracowali przy tej opatentowanej pracy za pośrednictwem Narodowego Instytutu Zdrowia T32 Indiana Bioinżynierii interdyscyplinarnego szkolenia dla Diabetes Research Program. Badania były również wspierane przez National Science Foundation Graduate Research Fellowship; Indiana University School Of Medicine Center for Diabetes and Metabolic Diseases Pilot and Feasibility Program; oraz darowizny od McKinley Family Foundation.
W międzyczasie, Amerykański Diabetolog Zhen gu, PhD, profesor w Joint University of North Carolina/North Carolina State University Department of Biomedical Engineering, pracuje nad opracowaniem plastra „smart insulin”, który imituje komórki beta organizmu, zarówno poprzez wykrywanie poziomu glukozy we krwi, jak i uwalnianie insuliny za pomocą nanotechnologii, która wykorzystuje bioinżynierię, biochemię i materiałoznawstwo.
cienki silikonowy plaster – o wielkości grosza – zawiera ponad 100 mikroigłów, każdy wielkości rzęsy. „Mikroigły są naładowane enzymami, które są w stanie wyczuć poziom glukozy we krwi i wywołać szybkie uwalnianie insuliny do krwiobiegu w odpowiedzi na wysoką glukozę”, zgodnie z Amerykańskim Stowarzyszeniem diabetologicznym. „Dr Gu i jego współpracownicy przetestowali tę technologię w mysim modelu cukrzycy typu 1, gdzie była w stanie skutecznie obniżyć poziom glukozy we krwi nawet przez dziewięć godzin – obiecujący wynik, który ustanawia dodatkowe testy przedkliniczne (na zwierzętach) i, miejmy nadzieję, ewentualne badania kliniczne (na ludziach).”
badanie, opublikowane w czasopiśmie biomedical, Proceedings of the National Academy of Sciences, jest wspierane przez grant w wysokości 1,625 miliona dolarów z inicjatywy American Diabetes Association ’ s Pathway to Stop Diabetes initiative.
zapraszam na LinkedIn. Zajrzyj na moją stronę.