Пациенты с диабетом первого типа вынуждены регулярно делать инъекции инсулина. Альтернативой может быть трансплантация островковых клеток поджелудочной железы, однако она требует приема препаратов, подавляющих иммунитет, поэтому применяется редко.
Исследователи из Массачусетского технологического института, о работе которых рассказывает New Atlas, предложили свой подход к этой проблеме. Они разработали для трансплантируемых островковых клеток защитную оболочку на основе кремния. Поверхность оболочки пронизана порами, которые пропускают внутрь питательные вещества и кислород, а наружу — инсулин. При этом для иммунных клеток отверстия слишком малы, так что они не могут проникнуть внутрь и атаковать клетки.
Эксперименты на мышах с диабетом подтвердили жизнеспособность технологии. Использование клеток в защитной оболочке позволило подопытным грызунам поддерживать нормальный уровень глюкозы более 10 недель.
Хотя главная цель исследования — создание технологии, которая облегчит жизнь людям с диабетом, ее можно использовать и для других целей. Например, авторы поместили внутрь защитной мембраны человеческие клетки почек, синтезирующие гормон эритропоэтин, который контролирует производство эритроцитов. После того, как эти клетки пересадили мышам, у них в течение 19 недель наблюдалось повышенное содержание эритроцитов в крови.
Более того, помещенные в оболочку клетки можно «включать» с помощью особых препаратов. В одном из экспериментов с мышами исследователи настроили клетки таким образом, чтобы они производили эритропоэтин только после введения доксициклина. Это открывает дорогу к созданию «живых фабрик», синтезирующих определенные белки или гормоны по команде. Авторы полагают, что развитие технологии позволит лечить многие хронические заболевания.
Компания Beta-O2 Technologies разработала прототип вживляемого устройства из титана, который назвала «Био-искусственной поджелудочной железой». Внутри аппарата размером всего 64 мм микрокапсула с живыми панкреатическими клетками. После вживления под кожу устройство начинает постоянно отслеживать уровень глюкозы. При необходимости панкреатические клетки вырабатывают и доставляют инсулин.
