Раньше диабет 1 типа приговор к смертной казни. После постановки диагноза пациенты были переведены на голодную диету. Счастливчикам осталось жить год или два. Но, благодаря открытию инсулина в начале 1920-х годов, это уже не так.
Нам нужен инсулин, чтобы регулировать уровень сахара в крови. После еды инсулин помогает нашим клеткам использовать сахар, содержащийся в пище. Мы используем этот сахар как топливо для энергии - без инсулина сахару некуда деваться. Он остается в кровотоке и со временем повреждает кровеносные сосуды.
Люди с диабетом 1 типа вводят себе инсулин, чтобы контролировать уровень сахара в крови. Однако, хотя лечение является спасением, оно не может предотвратить развитие диабетических осложнений у людей. Эти условия могут ограничивать жизнь, так что, если было лечение, которое было лучше инъекций инсулина?
Что ж, может быть, и это связано с трансплантацией клеток.
Более 450 миллионов человек страдают диабетом, но менее 10% этих людей имеют заболевание, известное как тип 1. При диабете 1 типа инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы перестают работать. Ученые не знают, как именно это происходит, но иммунная система, кажется, атакует эти клетки случайно.
Я работаю с исследователями и хирургами в университетах Стратклайда и Эдинбурга, которые заменяют эти неисправные клетки небольшой группе людей с тяжелым диабетом 1 типа. У здорового человека около 1% клеток поджелудочной железы вырабатывают инсулин. Ученые могут извлечь эти продуцирующие инсулин клетки из поджелудочной железы донора, и хирурги трансплантируют их пациенту с диабетом.
Основные препятствия
Успешная трансплантация будет означать, что люди с диабетом 1 типа могут снова начать производить собственный инсулин. Звучит просто, но не всегда работает. Основные препятствия мешают этому лечению стать более доступным.
Как и в случае пересаженных органов, клетки также подвергаются отторжению. Реципиенты трансплантации клеток должны принимать коктейль из препаратов против отторжения. Хотя эти препараты снижают вероятность обнаружения пересаженных клеток иммунной системой, они также имеют серьезные побочные эффекты.
Даже успешная трансплантация клеток в конечном итоге терпит неудачу. Когда донорские инсулин-продуцирующие клетки перестают работать, у пациента возвращается диабет. Исследователи до сих пор точно не знают, почему трансплантат перестает работать. Мы думаем, что, несмотря на препараты против отторжения, иммунная система пациента в конечном итоге определяет, что клетки принадлежат другому телу, и атакует их.
Это могло произойти даже из-за медикаментозного лечения. Антиинъекционные препараты могут оказывать токсическое действие на клетки, продуцирующие инсулин. Из-за этих рисков трансплантация клеток доступна только небольшой группе пациентов, которые не могут контролировать уровень сахара в крови даже с помощью инъекций инсулина и регулярно госпитализируются.
Исследователи пытаются избавиться от необходимости в препаратах против отторжения. Клетки не могут быть отвергнуты, если они не могут быть обнаружены иммунной системой. Мы думаем, что донорские клетки можно пронести в тела пациентов, если они будут покрыты специальным материалом.
Невидимые клетки
Биовидимые материалы могут быть имплантированы в тело, не отторгаясь иммунной системой. Мы используем биологически невидимое вещество под названием альгинат, получаемое из морских водорослей. Теоретически клетки, заключенные в био-невидимый материал, не будут обнаруживаться иммунными клетками, которые путешествуют по нашему телу в поисках захватчиков.
Альгинат содержится в клеточных стенках бурых водорослей. Роберт Форд / Shutterstock
Покрытие клеток био-невидимым альгинатом может предотвратить неудачу трансплантатов. В нашей лаборатории есть машина, которая позволяет нам улавливать кластеры инсулин-продуцирующих клеток в крошечные альгинатные пузырьки. Пузырьки имеют ширину около 200 микрометров - примерно ширину человеческого волоса - и могут скрыть внутри более тысячи клеток.
Альгинат не только биологически невидимый, но и пористый. Поры достаточно велики, чтобы пропускать инсулин и впускать кислород и сахар (питательные вещества необходимы клеткам для выживания). Но, что более важно, поры слишком малы, чтобы иммунные клетки могли пройти в альгинатные пузырьки и обнаружить или повредить донорские клетки внутри.
Трансплантация клеток, покрытых био-невидимым альгинатом, дала многообещающие результаты в испытания на животных и в небольших испытаниях на людях. Однако создание пузырей сложно масштабировать. Надеюсь, в будущем это может привести к пересадке клеток без препаратов против отторжения. Тогда гораздо больше людей с диабетом, особенно молодежь, смогут получить трансплантацию клеток. Это остановит их от развития осложнений для здоровья, связанных с многолетним высоким уровнем сахара в крови. Возможно, однажды молодые люди смогут получить трансплантацию био-невидимых клеток для лечения своего диабета, как только им поставят диагноз.
Об авторе
Катрина Везенкрафт, кандидат наук, Университет Стратклайд
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Похожие книги:
Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы
Бессель ван дер Колк
Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Дыхание: новая наука об утерянном искусстве
Джеймс Нестор
Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса
Стивен Р. Гандри
Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения
Джоэл Грин
Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания
д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур
Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
y_diet
