Одним из способов, с помощью которого ученые надеются облегчить бремя жизни с диабетом первого типа, является пересадка клеток, вырабатывающих инсулин. Это позволит увеличить запасы жизненно важного гормона и надежно регулировать уровень сахара в крови в будущем. Отторжение этих клеток иммунной системой хозяина является серьезным камнем преткновения для этой пока еще экспериментальной терапии. Однако новые материалы, разработанные учеными, нейтрализуют эти атаки и устраняют необходимость в долгосрочных иммунодепрессивных препаратах, которые имеют серьезные побочные эффекты.

Художественная иллюстрация бета-клеток в поджелудочной железе. Depositphotos

Терапия, изучаемая в рамках данного исследования, основана на пересадке так называемых бета-клеток поджелудочной железы, которые отвечают за выработку инсулина, необходимого организму для контроля уровня сахара в крови. При диабете 1 типа эти клетки становятся жертвой аутоиммунных атак, что приводит к нарушениям жизненно важной функций организма, создавая необходимость в регулярных инъекциях инсулина.

Сбор бета-клеток из донорской поджелудочной железы или их выращивание из стволовых клеток является весьма перспективным решением. Однако одним из основных камней преткновения в этой области исследований является склонность  иммунной системы отторгать чужеродные клетки. В результате пациенты, получавшие такое лечение, до конца жизни были вынуждены принимать иммуносупрессивные препараты.

Подобные препараты могут иметь серьезные побочные эффекты, включающие нарушение иммунной системы и, как следствие, увеличение рисков заражения инфекциями и онкологическими заболеваниями, сопровождающиеся приступами рвоты, токсикоза, повреждениями почек и повышенным уровнем холестерина. Поэтому разработка способа имплантации новых популяций бета-клеток без необходимости применения иммунодепрессантов станет серьезным прорывом, и уже сейчас намечаются определенные сдвиги в этом направлении.

Одну из таких технологий недавно протестировали ученые из Массачусетской больницы общего профиля, Гарвардской медицинской школы, Технологического института Джорджии и Университета Миссури. Команда представила новый биоматериал выполненный в виде мельчайших гелиевых шариков, на поверхности которых был нанесен белок SA-FasL, повышающий иммунную устойчивость организма. Полученные микрогранулы смешали с группами островковых клеток поджелудочной железы (включавшими В-лимфоциты) " и пересадили мышам-диабетикам в мешочек из прилегающей к желудку ткани, называемый сальником.

В итоге методика оказалась очень успешной: клетки не только прижились, но и позволили мышам поддерживать здоровый уровень сахара в течение длительного времени.

"Наша стратегия создания местной иммунопривилегированной среды позволила островкам выжить без длительной иммуносупрессии и обеспечить надежный контроль уровня глюкозы в крови у всех диабетических нечеловекообразных приматов в течение шестимесячного периода исследования", - говорит ведущий автор работы Цзи Лей. "Мы считаем, что наш подход позволяет трансплантатам выживать и контролировать диабет гораздо дольше шести месяцев без применения антирецидивных медикаментов, поскольку хирургическое удаление пересаженной ткани в конце исследования привело к тому, что все животные быстро вернулись к диабетическому состоянию". 

Несмотря на то, что данную терапию еще предстоит испытать на людях, ученые описывают исследование как весьма перспективную доклиническую модель на животных и надеются использовать ее в качестве трамплина для клинических испытаний на людях. Помимо "большого потенциала" в лечении диабета 1 типа, специалисты отмечают преимущества в плане безопасности по сравнению с более распространенными подходами, предполагающими пересадку клеток в печень.

"В отличие от печени, сальник является жизненно важным органом, что допускает его удаление при возникновении нежелательных осложнений", - говорит Лей. "Таким образом, он является наиболее безопасным местом для проведения трансплантаций при лечении диабета и может стать идеальным местом для получения В-лимфоцитов из стволовых или сконструированных клеток".

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances. 

Источник: Массачусетская больница общего профиля, Journal Science Advances (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm9881)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Островки_Лангерганса)
(https://www.massgeneral.org/news/press-release/novel-biomaterial-prevents-rejection-of-transplants-for-type-1-diabetes)