Международный коллектив биотехнологов разработал подход, позволяющий получать при помощи биопечати полноценные островки поджелудочной железы, пригодные для подкожной имплантации в организм пациента. Данная разработка позволит создать новые методы лечения диабета первого типа, сообщила пресс-служба Европейского общества трансплантации органов (ESOT).
"Наша цель заключалась в воссоздании естественной среды поджелудочной железы, что помогает выживать трансплантированным островковым клеткам. Для этого мы использовали биочернила, позволяющие воспроизводить те структуры поджелудочной железы, которые снабжают островковые клетки кислородом и нутриентами", - пояснил научный сотрудник Университета Уэйк-Форест (США) Квентин Перье, чьи слова приводит пресс-служба ESOT.
Как объясняют Перье и его коллеги, ключевую роль в производстве инсулина играют так называемые островки поджелудочной железы - особые скопления клеток в ее хвостовой части, на долю которых приходится лишь 1-2% от массы этого органа. Здоровый человек обладает примерно миллионом островков, внутри которых присутствует несколько типов клеток, отвечающих за выработку инсулина, глюкагона, соматостатина и ряда других гормонов и белков.
При развитии диабета первого типа эти клетки массово гибнут, что приводит к потере человеком способности регулировать уровень сахара в крови. Ученые уже долгое время пытаются решить эту проблему путем создания различных клеточных структур, состоящих из островковых клеток и способных реагировать на колебания глюкозы в кровотоке. Первые опыты на животных указали на большую перспективность этого подхода для лечения диабета, что побуждает исследователей искать более простые и эффективные методы изготовления этих структур.
Перье и его коллеги сделали большой шаг к решению этой задачи, разработав специальный протокол для "печати" островков, позволяющий в полностью автоматическом режиме производить рукотворные аналоги этой части поджелудочной железы из культур ее клеток. Ученым удалось подобрать такие параметры биопечати, при которых клетки испытывают минимальный стресс в процессе изготовления островков, благодаря чему при печати погибает менее 10% из них.
Проведенные исследователями опыты показали, что уже на третью неделю после выращивания созданные ими островки начинают реагировать на колебания глюкозы и делают это более активно, чем простые культуры островковых клеток. Это позволяет использовать их для создания подкожных имплантатов, которые будут помогать диабетикам регулировать уровень сахара крови без постоянных инъекций инсулина, подытожили Перье и его коллеги.
О диабете
По статистике ВОЗ, примерно 463 миллиона человек сегодня страдают от диабета первого и второго типа. Первая форма возникает в результате аутоиммунных заболеваний, а вторая - из-за хронически высокого уровня сахара в крови. Ученые уже несколько десятилетий исследуют возможные факторы риска, способствующие развитию этих болезней, а также механизмы и последствия их развития.