Technika druku 3D (znana jako bioplotting) obecnie badana przez holenderskich naukowców, może okazać się metodą, która skutecznie obroni przeszczepione komórki przez atakiem własnego układu odpornościowego i umożliwi wyleczenie cukrzycy typu 1.
Zdaniem badaczy, wysepki komórek beta produkujące insulinę i glukagon (tzw. wysepki Langerhansa), mogą zostać przeszczepione od dawców do organizmów pacjentów z cukrzycą typu 1 w specjalnym, żelowym szkielecie, który skutecznie chroni je przed atakiem układu odpornościowego.
Ochronny szkielet chroni komórki wysp trzustkowych
Naukowcy z Uniwersytetu w Twente w Holandii pracują nad stworzeniem szkieletu, który ma ochronić wyspy komórek wysp trzustkowych przed atakiem układu odpornościowego biorcy.
Problem z przeszczepem wysp trzustkowych polega na tym, że – jak po każdym przeszczepie, niezbędne jest zażywanie leków immunosupresyjnych, które mają wiele nieprzyjemnych skutków ubocznych. I oczywiście, układ odpornościowy, który jest odpowiedzialny za zniszczeni komórek beta i cukrzycę typu 1 nadal będzie próbował zniszczyć przeszczepione komórki, więc atak ma zdwojoną siłę.
- Przeczytaj więcej o przeszczepie wysp trzustkowych
Metody kapsułkowania przeszczepionych wysp do tej pory nie były wystarczająco skuteczne.
- Przeczytaj o kapsułkowaniu wysp trzustkowych
Szkielet czy też rusztowanie wydrukowane na drukarce 3D jest zrobione z mieszanki alginianu (materiał produkowany przez algi) i żelatyny i ma zapewnić prawidłowe funkcjonowanie komórek beta w organizmie biorcy. Komórki są niejako wtopione w tym rusztowaniu, co dzieje się w trakcie procesu drukowania 3D.
Trójwymiarowa konstrukcja stworzona na drukarce 3D wykazała pełną skuteczność w dotychczasowych badaniach. Co więcej posiada potencjał wykorzystania w przypadku innych przeszczepów.
Szkielet nie tylko służy do ochrony komórki przed zniszczeniem w trakcie przenoszenia ich do organizmu biorcy, ale też przed atakiem systemu odpornościowego biorcy, gdyż rozpoznaje obce komórki i broni się przed atakiem.
Dzięki trójwymiarowej osłonie komórki wysp trzustkowych mają większą szansę prawidłowego działania w organizmie biorcy. Szkielet jest na tyle przepuszczalny, że pozwala insulinie i krwi na swobodny przepływ oraz zapobiega migracjom komórek po transplantacji.
Co więcej, umożliwia zagnieżdżenie się nowych naczyń krwionośnych, które po jakimś czasie dostarczają tlen i substancje odżywcze do przeszczepionych komórek.
Jest jednak na tyle sztywny, że można go wydrukować w drukarce 3D oraz na tyle silny, że skutecznie chroni przed układem odpornościowym.
Jeśli również prace nad wyhodowaniem komórek wysp trzustkowych z komórek macierzystych okażą się sukcesem, to dni cukrzycy typu 1 mogą być policzone.
- Przeczytaj więcej na temat badań nad komórkami macierzystymi
Wstępne wyniki badań obiecujące
Wyniki badań z zastosowaniem szkieletu 3D pokazały, że może on pozwolić na normalne działanie wysepek komórek. Wyniki są bardzo obiecujące.
Dr AA van Apeidoorn, współautor badania z Uniwersytetu w Twente, powiedział: “Nasze wyniki wskazują, że jedna wyspa komórek pobrana ze szkieletu 3D w laboratorium, była w stanie produkować insulinę i glukozę w ten sam sposób co naturalne wysepki komórek.”
“Jeśli chcemy poprawić skuteczność tego sposobu leczenia cukrzycy typu 1, trzeba stworzyć implant, w których zostaną osadzone i zamknięte wyspy komórek. Implant musiałby powstać z materiału, który pozwala na bardzo dobrą przepuszczalność tlenu i substancji odżywczych oraz szybką wymianę glukozy i insuliny”- dodał van Apeidoorn.
Taki sposób leczenia jest wciąż we wczesnym stadium rozwoju, ale po wykonaniu dodatkowych badań, druk 3D może okazać się skuteczną metodą leczenia cukrzycy typu 1.