„Живи“ фабрики за лекарства ще произвеждат инсулин в тялото на човек
Американски учени са разработили „жива“ фабрика за производство на инсулин. В това устройство имплантираните островни клетки от панкреас на донори ще могат да приемат кислород и хранителни вещества, и да произвеждат инсулин, като същевременно тези „чужди“ клетки няма да бъдат подложени на опасност за отхвърляне от имунната система на приемащия организъм. Експерименти с новата технология са били проведени с опитни мишки, болни от диабет. В бъдеще учените се надяват разработената от тях технология да бъде използвана за лечение на пациенти и на други хронични заболявания. Подробни резултати от проведеното изследване са публикувани в изданието Nature Biomedical Engineering.
При диабет от първи тип болният се нуждае от постоянно инжектиране на инсулин. Едно от възможните решения, което се използва от 1999 година и позволява на пациента да се избави от постоянните инжекции, е присаждането на островни клетки от панкреаса на донор.
Но когато в организма на пациента попадат клетки, произвеждащи толкова необходимия за диабетиците хормон, тяхната имунна система започва да атакува „чужденците“.
Съответно трансплантираните клетки се нуждаят от защита от външни въздействия. Учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) предлагат да се използват гъвкави „фабрики“, които да се разположат вътре в тялото на пациента.
Те ще позволят на разположените вътре клетки не само спокойно да понесат трансплантацията и да оживеят, но и да бъдат защитени по време на по-нататъшното функциониране.
Инженерите от MIT са създали за клетките защитна обвивка от еластомер. Порестата мембрана на устройството пропуска всички необходими хранителни вещества и кислород, и изпуска произвеждания инсулин. В същото време размерът на порите (от 800 нанометра до 1 микрометър) не позволяват на клетките на имунната система да атакуват сидящите вътре „чужденци“. По този начин инсулинът ще се произвежда вътре във „фабриката“ , разположена в тялото на пациента. Така няма да има необходимост от постоянно инжектиране на инсулин и същевременно ще отпадне опасността от отхвърляне на „чуждите“ клетки.
Учените са изпробвали системата върху мишки, болни от диабет. Опитите показали, че в продължение на 10 седмици вкараните в тялото на мишките импланти са работили без проблеми, поддържайки необходимото ниво на глюкоза в организма.
При друг експеримент изследователите се опитали да лекуват анемия с помощта на новата технология. За тази цел те използвали ембрионални клетки от бъбрек на човек, които били модифицирани по такъв начин, че да произвеждат еритропоетин (EPO), хормон, стимулиращ появата на червени кръвни телца (еритроцити). Клетките, „скрити“ във фабриката, оцеляли в организма на мишките в продължение на 19 седмици. Това се отразило и на количеството еритроцити в кръвта на мишките, болни от анемия.
Освен това изследователите установили, че клетките вътре в гъвкавите „фабрики“ могат да бъдат стимулирани с определени лекарствени препарати за производство на необходими протеини. Така, при един от експериментите, „скритите“ в организма на мишките клетки произвеждали еритропоетин само тогава, когато гризачът получавал антибиотика доксициклин.
Това означава, че новият подход позволява да се произвеждат нужните хормони или протеини вътре в организма „по поръчка“ (само при определени условия).
Изследователите от MIT наричат своето устройство „жива“ фабрика за производство на лекарства. И въпреки че засега най-пълно са изучени възможностите на новата технология само при диабет, напълно е възможно, че в бъдеще тя ще може да бъде използвана за лечение на пациенти и с други хронични заболявания.
„Идеята се състои в това, да се създаде жива фабрика за производство на нужните лекарства, която да може да се имплантира в пациента, и тя да отделя нужните лекарства според необходимостта“ – разказва в прес-релийза на MIT един от авторите на разработката професор Даниел Андерсън (Daniel Anderson).