våffla, Splash och Gracie. Prinkey-Krupinski har kämpat med typ 1-diabetes för vuxna i 12 år. (Foto med tillstånd av Kelly Prinkey-Krupinski)
Purdue rapporterade i veckan att forskare uppnådde normala glukosnivåer hos diabetesinducerade möss genom att injicera dem med en kollagenlösning blandad med bukspottkörtelceller. Det är den första minimalt invasiva behandlingen som framgångsrikt reverserar typ 1-diabetes inom 24 timmar och upprätthåller insulinoberoende i minst 90 dagar, rapporterar forskare.
forskare inledde effektivt friska bukspottkörtelceller som en trojansk häst, med den trojanska hästen som ett protein som kroppen redan gör för att bygga muskler, ben, hud och blodkärl—kollagen.enligt Purdue University är nästa steg en pilotklinisk studie på hundar med naturligt förekommande typ 1-diabetes, som kommer att genomföras i samarbete med Purdues veterinärmedicinska högskola.
” Vi planerar att redogöra för skillnader från mus till människa genom att hjälpa hundar först. På så sätt kan hundarna informera oss om hur väl behandlingen kan fungera hos människor”, säger Clarissa Hernandez Stephens, första författare på forskningen och en doktorandforskare i Purdues Weldon School of Biomedical Engineering. Resultaten visas i tidig vy för en kommande utgåva av American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har 30,3 miljoner människor diabetes, eller cirka 9,4% av den amerikanska befolkningen. Typ 1 diabetes drabbade pankreaser gör mycket lite insulin eller ingen alls. Utan insulin-hormonet som gör att blodsockret kan komma in i cellerna i kroppen där det kan användas för energi—kan blodsockret inte komma in i cellerna och farligt byggs upp i blodomloppet.
”typ 1-diabetes påverkar ungefär en av 100 sällskapsdjur i USA, inklusive hundar och katter, och cirka 1,25 miljoner amerikanska barn och vuxna”, rapporterar Purdue University. ”Eftersom diabetes hos hundar händer på samma sätt hos människor har behandlingen hittills varit i stort sett densamma: båda behöver deras glukos övervakas hela dagen och insulin administreras efter måltid.”
så hundar och människor kan potentiellt dra nytta av samma botemedel: en ny uppsättning bukspottkörtelceller som ersätter kluster av celler, kallade öar, som inte släpper ut insulin för att övervaka blodsockernivån, hävdar forskare.
Kelly Prinkey-Krupinski, 48 och en ivrig hundälskare, har kämpat med typ 1-diabetes för vuxna i 12 år. Hon sa att sjukdomen styr hennes liv. ”Det är en ständig kamp,” sa hon. ”Mitt sinne är alltid medveten om att varje matbit som jag äter, varje medicin jag tar, varje sjukdom och känslor jag upplever kommer att påverka mitt blodsocker. Det finns aldrig en semester från den ständiga balansakten för att hålla sig vid liv. Det skrämmer mig att tänka på en tid då jag inte kan få insulinet som jag måste ta 24-7. Jag skulle be att det kommer att bli ett botemedel under min livstid. Jag hatar bara att tänka på barnen som kämpar med typ 1-diabetes. Denna forskning med hundar låter lovande. Som hundälskare själv skulle jag gärna se om våra hundvänner kan botas. Jag är glad att se resultaten.”
”tjugo års forskning och kliniska prövningar har inte producerat en effektiv ötransplantationsterapi eftersom flera givare behövs, den nuvarande metoden för att leverera öar genom leverns portalven är för invasiv och det mänskliga immunsystemet tenderar att förstöra en stor andel transplanterade öar”, rapporterar universitetet.
så Purdue forskare ändrade hur öarna var förpackade. De lägger dem i en lösning som innehåller kollagen och injicerade dem genom huden istället för hela vägen i levern.
”traditionellt transplanterar vi öar i djurets lever och gör det aldrig under huden, till stor del eftersom huden inte har det blodflöde som levern har för att transportera insulin som frigörs av holmar. Och det finns många immunceller i huden, så chanserna för avslag är höga”, säger Raghu Mirmira, professor i pediatrik och medicin och chef för Diabetes Research Center vid Indiana University School of Medicine.enligt American Diabetes Association kan ötransplantation ersätta insulininjektioner och ge mer fysiologisk glukoskontroll, men ”det finns inte tillräckliga givaröar tillgängliga för alla individer som behöver dem, och ofta tar det öar från flera givare att transplantera en mottagare, vilket förvärrar givarbristen. En viktig orsak till behovet av flera givare är att mer än 80% av de transplanterade öarna dör inom den första veckan efter transplantationen. De överlevande öarna kan övervinna och gradvis dö av utmattning.”
forskaren Qizhi Tang, PhD, vid University of California, San Francisco, studerar de förändringar som induceras i betaceller av brist på syre och näringsämnen. Stemcell-härledda öar har en låg överlevnadsgrad under de första dagarna efter transplantation på grund av bristen på tillräckliga syre-och näringstillförsel. American Diabetes Association säger emellertid, ” bevis tyder på att betaceller kan utbildas för att överleva syre-och näringsbrist som de utsätts för före och efter transplantation.”
American Diabetes Association hävdar löftet om en obegränsad källa till betaceller från stamcellsteknik kommer sannolikt att bli verklighet under de närmaste åren, i en artikel på sin webbplats. ”Men hur man använder denna nya cellkälla, hur dessa celler lever och fungerar efter transplantation och hur man bäst kontrollerar immunsvar mot den transplanterade vävnaden presenterar ytterligare hinder för den utbredda användningen av ötransplantation. Forskning inom dessa områden kommer att vara avgörande för förverkligandet av potentialen hos stamceller härledda öar för botemedel mot diabetes.”
Purdue-och IU-teamet tog bort behovet av transplantation i levern genom att blanda musöarna med kollagenlösningen. Lösningen stelnar vid injektion strax under huden, och kroppen känner igen kollagenet och förser det med blodflöde för att utbyta insulin och glukos.
”det är minimalt invasivt; du behöver inte gå till operationssalen och få denna infusion i portalvenen. Det är lika enkelt som det kommer, precis som att få ett skott”, säger Sherry Voytik Harbin, Purdue professor i biomedicinsk teknik och grundläggande medicinska vetenskaper.
när de övergår till att testa formuleringen från möss till naturligt diabetiska hundar, kommer forskare att undersöka möjligheten att transplantera grisöar eller stamceller programmerade för att producera insulin, i hopp om att någon av metoderna ytterligare ökar givartillgängligheten, rapporterar universitetet.
ötransplantationsterapin kan få konsekvenser för bättre behandling av svår pankreatit, säger forskare.
Purdue och IU School of Medicine samarbetade om detta patenterade arbete genom National Institute of Health T32 Indiana Bioengineering tvärvetenskaplig utbildning för Diabetesforskningsprogram. Forskningen stöddes också av National Science Foundation Graduate Research Fellowship; Indiana University School of Medicine Center för Diabetes och metaboliska sjukdomar Pilot-och Genomförbarhetsprogram; och donationer från McKinley Family Foundation.under tiden arbetar den amerikanska Diabetesforskaren Zhen Gu, PhD, professor vid Joint University of North Carolina / North Carolina State University Department of Biomedical Engineering, för att utveckla en ”smart insulin” – lapp som imiterar kroppens betaceller genom att både känna blodglukosnivåer och släppa insulin med hjälp av en nanoteknik som utnyttjar bioengineering, biokemi och materialvetenskap.
den tunna kiselplåstret – ungefär storleken på ett öre – innehåller mer än 100 mikronål, var och en storleken på en ögonfrans. ”Mikronålarna är laddade med enzymer som kan känna blodsockernivåer och utlösa snabb frisättning av insulin i blodflödet som svar på hög glukos”, enligt American Diabetes Association. ”Dr. Gu och hans kollegor har testat denna teknik i en musmodell av typ 1 – diabetes där den effektivt kunde sänka blodsockernivån i upp till nio timmar-ett lovande resultat som sätter upp ytterligare prekliniska tester (hos djur) och förhoppningsvis eventuella kliniska prövningar (hos människor).”
studien, publicerad i biomedical journal, Proceedings of the National Academy of Sciences, stöds av ett bidrag på 1,625 miljoner dollar från American Diabetes Association ’ s Pathway to Stop Diabetes initiative.
Följ mig på LinkedIn. Kolla in min hemsida.