نتائج رائعة لعلاج مرض السكري بواسطة “غرسة الياف نانوية تظهر”

داء السكري من النوع الأول هو في الأساس مرض يصيب جهاز المناعة . في مرحلة ما ، ولسبب ما ، تدمر دفاعات الجسم الأنسجة المنتجة للأنسولين في البنكرياس ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا ضبط تدفق الجلوكوز إلى الخلايا.

إن إعادة البنكرياس إلى حالته الوظيفية من شأنه أن يمنح مرضى السكر فرصة جديدة للحياة ، ولكن على الرغم من كل التقدم الذي أحرزناه في استبدال الأنسجة ، فإن ترويض الجهاز المناعي الخائن بأمان كان عقبة لا يمكن التغلب عليها.

هناك أخيرًا علامات على أننا قد نكون قادرين على إزالة هذه العقبة ، مع قيام باحثين ومهندسين أمريكيين بتطوير غرسة ألياف نانوية يمكنها حماية خلايا المريض المنتجة للأنسولين من جهاز المناعة.

النتائج المبكرة مشجعة ، حيث أثبتت الاختبارات التي أجريت على الفئران أنه يمكن أن يكون وسيلة فعالة لعلاج مرض السكري من النوع الأول باستخدام أنسجة البنكرياس الفعلية ، دون الحاجة إلى الأدوية المثبطة للمناعة.

“الجهاز ، الذي يبلغ عرضه بضعة خيوط شعر ، مسامي دقيق – مع فتحات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن للخلايا الأخرى أن تضغط عليها – وبالتالي لا يمكن تدمير الخلايا التي تفرز الأنسولين بواسطة الخلايا المناعية ، وهي أكبر من الفتحات “، كما يقول الباحث الطبي جيفري آر ميلمان من جامعة واشنطن.

منذ ما يقرب من قرن من الزمان ، تم علاج مرض السكري من النوع الأول من خلال الحقن في الوقت المناسب لهرمون الأنسولين الوسيط للجلوكوز ، وهي عملية أنقذت بلا شك عددًا لا يحصى من الأرواح.

ومع ذلك ، فإن الحصول على الكمية المثالية من الأنسولين من الزجاجة في الجسم ليس مريحًا ولا خاليًا من المخاطر. قد يعني سوء تقدير الجرعة حدوث حالة طبية طارئة تهدد الحياة.

بينما حققت التكنولوجيا الرقمية الحديثة تقدمًا مذهلاً نحو عكس البنكرياس الأصيل ، ما زلنا بعيدين عن مطابقة قدرة علم الأحياء على قياس الكمية المناسبة من الهرمونات في المكان المطلوب.

سمح التقدم في تحويل الخلايا الجذعية “الفارغة” إلى أي خلية أخرى في الجسم تقريبًا للباحثين بإعادة تكوين أنسجة “الجزيرة” التي تفرز الأنسولين لدى الشخص باستخدام أكثر قليلاً من عينة من خلاياهم.

صنعها شيء – زرعها في الجسم دون جذب الانتباه غير المرغوب فيه من الجهاز المناعي للشخص هو شيء آخر تمامًا.

يقول ميلمان : “المشكلة هي أنه في الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول ، يهاجم الجهاز المناعي تلك الخلايا التي تفرز الأنسولين ويدمرها” .

“لتقديم هذه الخلايا كعلاج ، نحتاج إلى أجهزة لإيواء الخلايا التي تفرز الأنسولين استجابةً لسكر الدم ، مع حماية هذه الخلايا أيضًا من الاستجابة المناعية.”

الغرسات المصممة خصيصًا لحماية أنسجة الجزر من أضرار الجهاز المناعي للجسم ليست مفاهيم جديدة . يعمل البعض بشكل أفضل من البعض الآخر ، مما يقلل من مخاطر التندب أو أو العناصر الغذائية لإطالة عمر الأنسجة المزروعة.

تعتمد إحدى المواد ذات الإمكانات الهائلة في تغليف الأنسجة المزروعة على عديد السكاريد الموجود في جدران خلايا الطحالب ، ويُسمى الجينات .

قدرتها على تجنب إثارة الاستجابة المناعية نفسها تجعلها مرشحًا مناسبًا. كان التحدي بالنسبة للباحثين هو تحويلها إلى كبسولة يمكن إزالتها بشكل دوري لتحل محل أنسجة البنكرياس المنهكة بالداخل.

أدى ذلك إلى تطوير TRAFFIC – وهو عبارة عن ألياف ألجينات مقواة بالخيوط لتغليف الجزر. لولا حقيقة أن الألجينات عرضة للتورم والكسر بمرور الوقت ، فقد يكون هذا حلاً ناجحًا.

قام ميلمان وفريقه الآن بتحسين حركة المرور عن طريق نسج لدن حراري طبي حول نواة هيدروجيل ألجينات ، مما يمنحها المزيج الصحيح من التخفي والمتانة والمسامية.

تم اختباره على الفئران المصابة بداء السكري ، وساعد جهاز “تغليف الخلايا المتكاملة من الألياف النانوية” (NICE) الحيوانات في الحفاظ على مستويات الجلوكوز لديها لمدة تصل إلى 200 يوم باستخدام خلايا الجزر البشرية. تم تطوير الأجهزة أيضًا بشكل جيد للزراعة والاسترجاع في الكلاب.

إنه تقدم واعد ، على الرغم من أن حلول مثل هذه لا يمكن أن تأتي قريبًا بما يكفي لشخص واحد تقريبًا من بين كل 7000 شخص مصاب بمرض السكري من النوع 1.

يقول ميلمان : “الجهاز الذي استخدمناه في هذه التجارب يحمي الخلايا المزروعة من أجهزة المناعة لدى الفئران ، ونعتقد أن الأجهزة المماثلة يمكن أن تعمل بنفس الطريقة مع مرضى السكري المعتمد على الأنسولين” .

نُشر هذا البحث في Science Translational Medicine