Замінник підшлункової залози можна виростити в пробірці

Увінчалися успіхом експерименти з вирощування острівців підшлункової залози разом з судинами прямо «в пробірці». Це відкриття принципово важливо для успішної трансплантації острівцевих клітин підшлункової залози при діабеті I типу.

Національний науковий фонд (National Science Foundation) профінансував многоуніверсітетское дослідження під керівництвом вчених зі Школи інженерів Свансон Університету Піттсбурга (University of Pittsburgh Swanson School of Engineering), які вивчають використання плюрипотентних стовбурових клітин людини (hPSC) для створення острівців підшлункової залози в лабораторії. Основною метою дослідження є розробка методу вирощування васкулярізаціонних острівців in vitro, в пробірці, що, на думку дослідників, призведе до підвищення життєздатності острівцевих клітин і посиленню їх функції після трансплантації.

«Це перша вдала спроба створити in vitro васкуляризовані органели — острівці підшлункової залози з hPSCs», — пояснює Іпсіта Банерджі (Ipsita Banerjee), керівник дослідження. «Завдяки спільним зусиллям ми розробили метод імплантації фрагментів кровоносних судин в острівці. Шляхом васкуляризації острівців до їх трансплантації в організм вони з більшою ймовірністю виживуть і можуть швидше регулювати рівень глюкози в крові ».
Що таке острівці і чому вони життєво необхідні?

Крихітні скупчення клітин, які називаються острівцями Лангерганса, розташовані по всій підшлунковій залозі, і дозволяють органу виробляти інсулін. Групи таких клітин були виявлені ще в 1869 ученим Паулом Лангергансом, в честь якого і було названо. Клітини острівців концентровані переважно в хвості підшлункової залози, і складають 2% від маси органу. Всього в паренхімі налічується близько 1 мільйона острівців.

Виявлено, що у новонароджених острівці займають 6% від усієї маси органу. У міру дорослішання організму питома вага структур, що мають ендокринну активність, знижується. До п’ятдесяти років їх залишається всього 1-2%. Протягом доби острівці Лангерганса секретують близько 2 міліграмів інсуліну.
Діабет I типу призводить до того, що імунна система руйнує ці острівці. В результаті пацієнти повинні щодня приймати інсулін, щоб підтримувати рівень цукру в крові. Занадто високий рівень цукру може призводити до гіперглікемії, діабетичного кетоацидозу і, якщо ці стани не купірувати — до смерті. Пацієнти повинні самостійно регулювати рівень цукру в крові протягом всього свого життя. Або шукати можливість для заміни непрацюючої підшлункової залози або її активної частини — острівців Лангенгарса.

Навіщо острівців потрібні судини?

Острівці підшлункової залози мають дуже високі потреби в кисні. При пересадці їх потрібно якомога швидше «підключити» до судин організму-реципієнта, інакше вони почнуть дуже швидко втрачати здатність регулювати рівень глюкози в крові і відмирати. Дослідники почали шукати нові методи, щоб прискорити васкуляризацию острівців після трансплантації, і прийшли до висновку, що простіше «виростити» судини ще до пересадки, в пробірці, прямо всередині групи острівцевих клітин.

В експерименті була використана нова структурирующая система — спеціальний гідрогель для створення тривимірної конфігурації клітинної культури, яка імітує спосіб утворення підшлункової залози природним шляхом.

«Гідрогель подібний будівельними лісами, і він допомагає нарощувати осередки структури в тривимірному просторі», — говорить доктор Банерджі. «Зазвичай плюрипотентні стовбурові клітини hPSC представляють собою структуру неконтрольованої конфігурації, проте, використовуючи гідрогель, розроблений нашим співробітником в штаті Арізона, ми можемо створити точну багатоклітинну архітектуру під назвою« сфероїди ». На відміну від звичайної двовимірної культури острівцевих клітин, вирощеної в чашці Петрі, острівкові сфероїди, вирощені на гідрогель, повністю ідентичні тим структурам, які утворюються в організмі природним шляхом ».

Крім застосування безпосередньо для трансплантації, створення життєздатних васкулярізованних острівців підшлункової залози за межами тіла може стати цінним інструментом для перевірки ефективності і токсичності нових ліків для лікування підшлункової залози. Крім того, васкуляризация органел in vitro відкриває нові горизонти в галузі трансплантології.

«Принципи попереднього проектування васкуляризації перед трансплантацією може застосовуватися до будь-якого типу тканини, а не тільки в разі підшлункової залози», — говорить доктор Банерджі. «Коли донорські острівці використовуються для трансплантації, частина з них гине в результаті процедури. Ми очікуємо, що заходи, які ми приймаємо в лабораторії до того, як нові клітини будуть пересаджені в тіло пацієнта, матимуть велике значення для регенеративної медицини наступного покоління ».

Где посмотреть Военный парад узнайте на сайте nv.ua.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *