Искусственная поджелудочная железа, которая нейтрализует отторжение иммунной системой

Искусственная поджелудочная железа, которая нейтрализует отторжение иммунной системой

26 Aug 2022
187

Ученые из Массачусетского технологического института (МТИ) разработали метод, который может быть использован для предотвращения возникновения иммунного ответа и отторжения организмом имплантируемых медицинских устройств.

Их работа была опубликована в журнале Nature Communications.

Его использовали для конкретного случая применения — имплантата искусственного поджелудочной железы, который периодически выделяет инсулин под кожу и помогает лечить диабет без ежедневных инъекций. До сих пор разработчики сталкивались с блокировкой иммунной системой организма, которая выращивала защитный слой рубцовой ткани вокруг устройства, эффективно изолируя его и ограничивая дозы инсулина.

Исследователи МТИ создали мягкое, роботизированное устройство, для того чтобы преодолеть эту реакцию на инородное тело. Через каждые 12 часов имплантат может быстро расширяться и сжиматься, чтобы «стряхнуть» скопление иммунных клеток.

Ранее производители имплантатов использовали иммунодепрессивные препараты или специальные покрытия устройств для борьбы с рубцовой тканью, которая может привести к выходу устройства из строя через несколько недель или месяцев. Реакция на инородное тело может также повлиять на грудные имплантаты, сердечные клапаны и кардиостимуляторы.

Конечной целью ученых МТИ и их коллег из Национального университета Ирландии в Голуэе является разработка имплантата, не содержащего лекарств, в котором могли бы размещаться клетки островков поджелудочной железы, выделяющие инсулин.

Как заявила доцент института медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института Эллен Рош,

Идея заключается в том, что клетки будут находиться в резервуаре и действовать как фабрика инсулина. Они будут определять уровень глюкозы в крови и затем выделять инсулин в зависимости от необходимости.

Исследовательская группа создала мягкий полиуретановый имплантат, содержащий две камеры: в одной находится резервуар, производящий инсулин, а в другую можно нагнетать давление, чтобы она выпячивалась по бокам. Подведенный под кожу, он подключается к внешнему контроллеру, который может заставить устройство надуваться и сдуваться раз в секунду в течение пяти минут дважды в день.

В исследовании на мышах ученые увидели, что для формирования рубцовой ткани вокруг устройства требуется больше времени, а когда это произошло, коллагеновые волокна выровнялись особым образом, что позволило дозам инсулина "проходить" через них и выйти в организм.