«Невидимые плащи» для клеток могут открыть новый подход к лечению диабета

Ученые из Университета штата Пенсильвания разработали тонкое защитное покрытие, которое может сделать клеточную терапию диабета более безопасной и долговечной. Оно помогает донорским клеткам скрываться от иммунной системы организма.

Клеточная терапия диабета направлена на восстановление выработки инсулина с помощью трансплантации специализированных клеточных кластеров, известных как островки поджелудочной железы. Однако иммунная система распознает донорские клетки как чужеродные и атакует их. Поэтому пациентам часто приходится длительное время принимать иммунодепрессанты, которые повышают риск инфекций и других серьезных осложнений.

Новый подход предполагает использование желеобразного материала, известного как гидрогель, для создания вокруг пересаженных клеток своеобразного «невидимого плаща». Технология получила название биомиметической прозрачной оболочки (biomimetic zona pellucida, BZP) и имитирует тонкий защитный слой, который естественным образом окружает яйцеклетки человека.

Покрытие должно защищать донорские островки от атаки иммунной системы, но при этом оставаться достаточно проницаемым, чтобы клетки могли выделять инсулин в кровь. Теоретически это может позволить проводить клеточную терапию без постоянного применения иммунодепрессантов.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Biomedical Engineering, были проверены на мышах с диабетом. Исследователи покрыли островки поджелудочной железы материалом BZP и пересадили их животным.

Примерно через неделю уровень сахара в крови у мышей достиг нормальных значений. Большинство животных оставались без признаков диабета более 100 дней и при этом не нуждались в постоянном приеме иммунодепрессантов. Для сравнения, обычная терапия с использованием непокрытых клеток без системного подавления иммунитета обычно сохраняет эффективность не более недели.

Разработка защитного покрытия оказалась непростой задачей. Ученые потратили восемь лет на совершенствование технологии и создали слой гидрогеля толщиной всего 20 микрометров — значительно тоньше человеческого волоса. Он должен был быть достаточно тонким, чтобы повторять поверхность живых клеток и их кластеров, не нарушая их нормальную работу.

В основу технологии легла естественная прозрачная оболочка яйцеклетки — богатый белками слой, окружающий ее. Исследователи воспроизвели ее ультратонкую структуру и процесс затвердевания, чтобы защитить пересаженные терапевтические клетки от иммунной системы.

Ученые считают, что технология в будущем может применяться не только при диабете. После дополнительных лабораторных исследований, совершенствования и клинических испытаний платформа BZP потенциально может использоваться в иммунотерапии и регенеративной медицине — в частности, для защиты терапевтических клеток или стимуляции восстановления поврежденных тканей.

Однако на данном этапе результаты получены только в экспериментах на мышах с диабетом. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как долго сохраняется защитный эффект и насколько безопасной и эффективной технология окажется для людей.

По мнению исследователей, такое покрытие может стать основой для новых методов клеточной терапии, способных устранить некоторые ключевые ограничения традиционной трансплантации, прежде всего необходимость длительного подавления иммунной системы.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter