Νέα «αόρατη» θεραπεία κατά του διαβήτη χωρίς εμφάνιση παρενεργειών

Μια «αόρατη κάπα» μπορεί να προστατεύσει μεταμοσχευμένα κύτταρα από το ανοσοποιητικό σύστημα. Οι δοκιμές σε διαβητικά ποντίκια μείωσαν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα για περισσότερες από 100 ημέρες.

Τα μεταμοσχευμένα κύτταρα μπορούν να βοηθήσουν στη θεραπεία ασθενειών όμως το ανοσοποιητικό σύστημα συχνά τα αντιλαμβάνεται ως ξένα σώματα και τους επιτίθεται. Ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια δοκιμάζουν έναν τρόπο αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος καλύπτοντας τα θεραπευτικά κύτταρα με μια εξαιρετικά λεπτή προστατευτική επικάλυψη που λειτουργεί σαν «αόρατη κάπα».

Η κυτταρική θεραπεία βασίζεται σε προσεκτικά επιλεγμένα κύτταρα για την καταπολέμηση λοιμώξεων ή την εκτέλεση χρήσιμων βιολογικών λειτουργιών μεταξύ άλλων την παραγωγή ινσουλίνης για τον έλεγχο του σακχάρου στο αίμα. Ωστόσο πολλές από τις σημερινές προσεγγίσεις απαιτούν από τους ασθενείς να λαμβάνουν συνεχώς ανοσοκατασταλτικά φάρμακα, ώστε να αποτραπεί η απόρριψη των μεταμοσχευμένων κυττάρων. Η καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο λοιμώξεων και να προκαλέσει άλλα σοβαρά προβλήματα υγείας.

Η νέα προσέγγιση η οποία περιγράφεται στην επιθεώρηση «Nature Biomedical Engineering» χρησιμοποιεί μια υδρογέλη που μοιάζει με ζελέ για τη δημιουργία της προστατευτικής επικάλυψης. Η λεπτή αυτή επίστρωση, γνωστή ως βιομιμητική διαφανής ζώνη (BZP) προστάτευσε τα θεραπευτικά κύτταρα από την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος και βοήθησε στη μείωση του σακχάρου στο αίμα διαβητικών ποντικιών για 100 ημέρες σημαντικά περισσότερο από τις παραδοσιακές κυτταρικές θεραπείες για τον διαβήτη.

Τα κύτταρα του δότη αντιμετωπίζουν έναν ανοσολογικό φραγμό

Η κυτταρική θεραπεία μπορεί να περιλαμβάνει τη μεταμόσχευση κυττάρων δότη στο σώμα, χρησιμοποιώντας μείγματα κυττάρων και υγρών διαλυμάτων.

Ο Γιονγκ Γουάνγκ καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής και κύριος συγγραφέας της μελέτης, σημείωσε ότι ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) έχει ήδη εγκρίνει κυτταρικές θεραπείες για ορισμένες ασθένειες μεταξύ των οποίων και ορισμένες μορφές καρκίνου. Η χρήση κυτταρικής θεραπείας για τον διαβήτη είναι πολύ πιο πρόσφατη καθώς η πρώτη θεραπεία που εγκρίθηκε από τον FDA για τον σκοπό αυτό παρουσιάστηκε το 2023.

«Συγκεκριμένες συστάδες κυττάρων, γνωστές ως νησίδια, μπορούν να απελευθερώνουν ινσουλίνη που διατηρεί το σάκχαρο σε ελεγχόμενα επίπεδα στον οργανισμό ασθενών με διαβήτη. Ωστόσο, αυτά τα νησίδια του δότη στοχοποιούνται και δέχονται επίθεση από το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς. Οι υπάρχουσες θεραπευτικές επιλογές απαιτούν από τους ασθενείς να λαμβάνουν συνεχώς ανοσοκατασταλτικά φάρμακα για να σταματήσει αυτή η αντίδραση, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές παρενέργειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου» δήλωσε ο Γουάνγκ.

Ένα φυσικό περίβλημα των ωαρίων ενέπνευσε την «αόρατη κάπα»

Για να προστατεύσουν τα μεταμοσχευμένα νησίδια, οι ερευνητές σχεδίασαν την BZP ώστε να μιμείται τη διαφανή ζώνη ένα φυσικό περίβλημα που περιβάλλει τα ανθρώπινα ωάρια. Το τεχνητό αυτό στρώμα κρύβει τα νησίδια του δότη από το ανοσοποιητικό σύστημα, ενώ παραμένει αρκετά διαπερατό ώστε μόρια όπως η ινσουλίνη να μπορούν να περάσουν στον οργανισμό. Θεωρητικά, αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει στα μεταμοσχευμένα κύτταρα να λειτουργούν χωρίς την ανάγκη συνεχούς ανοσοκατασταλτικής θεραπείας.

Ο Κιουνγκσένε Λι μεταδιδακτορικός ερευνητής στην Ιατρική Σχολή του Harvard ο οποίος απέκτησε διδακτορικό στη βιοϊατρική μηχανική από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια και μέλος της ερευνητικής ομάδας δήλωσε ότι οι επιστήμονες έχουν εξερευνήσει εδώ και χρόνια την ενθυλάκωση κυττάρων με βάση υδρογέλες.

Ωστόσο προηγούμενες έρευνες δεν είχαν καταφέρει να αναπαράγουν τόσο την εξαιρετικά λεπτή δομή της διαφανούς ζώνης όσο και τον τρόπο με τον οποίο αυτή σκληραίνει για να δημιουργήσει ένα προστατευτικό φράγμα γύρω από τα θεραπευτικά κύτταρα.

«Το σώμα μας είναι εκπληκτικό. Μιμούμενοι τη φυσική, εξαιρετικά λεπτή επικάλυψη που σχηματίζεται από πρωτεΐνες στα ωάρια, μπορούμε να ενισχύσουμε και να “καμουφλάρουμε” κύτταρα για θεραπευτική μεταμόσχευση» λέει ο Λι.

Τα επικαλυμμένα νησίδια έλεγξαν το σάκχαρο για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα

Η ανάπτυξη της επικάλυψης χρειάστηκε οκτώ χρόνια δουλειάς εξήγησε ο Γουάνγκ. Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα στρώμα υδρογέλης πάχους μόλις 20 μικρομέτρων, πολύ λεπτότερο από μια ανθρώπινη τρίχα, το οποίο μπορούσε να προσαρμόζεται στην καμπύλη επιφάνεια ζωντανών κυττάρων ή συστάδων κυττάρων χωρίς να παρεμβαίνει στη λειτουργία τους. Αφού επιβεβαίωσαν ότι το υλικό ήταν συμβατό με ζωντανούς ιστούς, οι ερευνητές κάλυψαν κύτταρα των παγκρεατικών νησιδίων που παράγουν ινσουλίνη με BZP και τα μεταμόσχευσαν σε διαβητικά ποντίκια.

Στη συνέχεια παρακολούθησαν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα για 100 ημέρες. Σε σύγκριση με διαβητικά ποντίκια που δεν έλαβαν θεραπεία και με ζώα στα οποία μεταμοσχεύθηκαν μη επικαλυμμένα νησίδια, τα ποντίκια που έλαβαν νησίδια καλυμμένα με BZP επανήλθαν σε φυσιολογικά επίπεδα σακχάρου μέσα σε μία εβδομάδα.

Τα περισσότερα παρέμειναν χωρίς διαβήτη για περισσότερες από 100 ημέρες, χωρίς να λαμβάνουν συνεχώς ανοσοκατασταλτικά φάρμακα. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό ήταν σημαντικά μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από το όφελος που παρατηρείται συνήθως με μη επικαλυμμένες κυτταρικές θεραπείες, το οποίο μπορεί να διαρκέσει μία εβδομάδα ή λιγότερο χωρίς συστηματική ανοσοκαταστολή.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα να μελετήσουν για πόσο χρονικό διάστημα οι μεταμοσχεύσεις νησιδίων που προστατεύονται από BZP μπορούν να αντιστέκονται στην επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος.

«Μετά από πρόσθετη έρευνα περαιτέρω βελτιώσεις και τελικά κλινικές δοκιμές η συγκεκριμένη πλατφόρμα θα μπορούσε ενδεχομένως να αξιοποιηθεί και για ασθένειες πέρα από τον διαβήτη. Αυτή η τεχνική θα μπορούσε να είναι χρήσιμη στην ανοσοθεραπεία, προετοιμάζοντας κύτταρα ώστε να αντιστέκονται σε χρόνιες ασθένειες, ή στην αναγεννητική ιατρική, διεγείροντας την ανάπτυξη κυττάρων για την αναγέννηση ιστών σε κατεστραμμένα ή χαμένα όργανα. Με απλά λόγια, η BZP θα μπορούσε να αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμη σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών της βιοϊατρικής μηχανικής» εξηγεί ο Γουάνγκ.

Naftemporiki.gr