Tirsdag, 5. mars 2013 (HealthDay News) - Et nytt bioengineert, miniatyrorgan som heter BioHub, kan en dag tilby mennesker med type 1 diabetesfrihet fra deres sykdom.
I sin endelige fase vil BioHub etterligne en bukspyttkjertel og fungere som et hjem for transplanterte ølceller, og gi dem oksygen til de kan etablere sin egen blodtilførsel. Islet-celler inneholder beta-celler, som er cellene som produserer hormoninsulinet. Insulin hjelper kroppen til å metabolisere karbohydrater som finnes i matvarer, slik at de kan brukes som drivstoff for kroppens celler.
BioHub vil også gi undertrykkelse av immunsystemet som ville være begrenset til området rundt øyceller, eller det er mulig Hver ølcelle kan være innkapslet for å beskytte den mot det autoimmune angrepet som forårsaker type 1-diabetes.
Det første trinnet er imidlertid å laste ølceller inn i BioHub og transplantere det til et område av magen kjent som omentum. Disse forsøkene forventes å starte innen neste år eller et halvt år, sier Dr. Luca Inverardi, assisterende direktør for translationell forskning ved Diabetesforskningsinstituttet ved University of Miami, hvor BioHub utvikles.
Dr. Camillo Ricordi, instituttets direktør, sa prosjektet er veldig spennende. "Vi samler alle stykkene av puslespillet for å erstatte bukspyttkjertelen," sa han.
"Vi må i utgangspunktet gå i etapper og klinisk teste komponentene i BioHub," sa han. "Det første trinnet er å teste stillasamlingen som vil fungere som en vanlig isletcelletransplantasjon."
Diabetesforskningsinstituttet behandler allerede type 1-diabetes med ørecelletransplantasjoner i leveren.
I type 1-diabetes, en autoimmun sykdom, kroppens immunsystem feilaktig angriper og ødelegger beta-cellene som finnes i øyeceller. Dette betyr at noen med type 1 diabetes ikke lenger kan produsere insulin de trenger for å få sukker (glukose) til kroppens celler, så de må erstatte det tapte insulin. Dette kan kun gjøres gjennom flere daglige injeksjoner eller med en insulinpumpe via et lite rør satt inn under huden og endret noen få dager.
Selv om isletransplantasjon har vært svært vellykket ved behandling av type 1 diabetes, er den underliggende autoimmune tilstanden fortsatt der. Fordi transplanterte celler kommer fra cadaver-givere, må folk som har øktcelletransplantasjoner ta immunforsvarende stoffer for å forhindre avvisning av de nye cellene. Dette setter folk i fare for å utvikle komplikasjoner fra medisinen, og over tid ødelegger immunsystemet de nye ølceller. På grunn av disse problemene er øyetransplantasjon generelt reservert for personer som har diabetes som er svært vanskelig å kontrollere eller som ikke lenger har en bevissthet om potensielt farlige lavt blodsukkernivå.
Julia Greenstein, visepresident for Cure Therapies for JDRF (tidligere Juvenile Diabetes Research Institute), sa at risikoen for økt celletransplantasjon nå oppveier fordelene for sunn mennesker med type 1 diabetes.
Det er her BioHub kommer inn.
"BioHub er som et rede som øyceller vil sitte i og bli beskyttet og brydde seg om," sa Inverardi. "Det er en gjennomsiktig, flat struktur om kvadratstørrelsen. Den er formet slik at du kan sette ølceller i den, og det er porøst å tillate [øyene å utvikle en ny blodtilførsel]."
Enheten er laget av en silikonforbindelse som allerede er i bruk for andre medisinske forhold. "BioHub er … som en åpen ramme, med om lag 95 prosent luft. Designet holder øyer klumpet sammen," sa Ricordi, som la til at dette ville sannsynligvis oversette til et behov for færre isceller. Og, sa han, at designet tillater forskerne å legge til nye komponenter etter hvert som de er utviklet og godkjent.
I fremtiden kan BioHub ligge i en enda mer naturlig beholder, for eksempel en bundet vene som vil skape en sac for å holde øyceller, sa Ricordi. Fordelen med en vene er at blodtilførselen allerede er der.
Forskerne vil i første omgang implantere BioHub i omentalposen, et område i formen av bukhulen som forbinder magen med andre bukorganer. En gang der, ville BioHub sanse å endre blodsukkernivå og ville frigjøre insulin når det trengs.
Inverardi sa at en av de største fordelene med BioHub er at forskere lett kan finne det beste stedet for å transplantere ølceller, fordi Hvis et nettsted ikke fungerer bra, kan enheten enkelt hentes.
Inverardi og Ricordi forventer at denne fasen skal gå bra, og forventer at BioHub med de transplanterte øyene begynner å produsere insulin.
Til slutt, forskerne håper å utvikle og teste immunforsvar som bare befinner seg i øyet celler, i stedet for å påvirke hele kroppen. En mulig måte å oppnå dette, Inverardi sa, er å inkapslere øyceller i et materiale som gjør at cellene kan puste og utveksle insulin, men vil avvise noe immunangrep. På dette tidspunktet er det ingen tidslinje planlagt for kliniske studier av denne delen av BioHub.
Forskerne håper også å finne alternative kilder for økceller til bruk i BioHub. Mulige veier for forskning inkluderer levende, relaterte givere; ølceller fra griser; og stamceller-produserte øyer.
"Vi er glade for denne undersøkelsen," sa Greenstein. "Dette er et inkrementalt skritt som indikerer fremgang, men inntil vi slipper av behovet for kronisk immunosuppresjon, er bruken begrenset til de med alvorlig lavt blodsukker uten bevissthet."
