Az 1-es típusú cukorbetegség egyik velejárója, hogy a betegeknek injekcióban kell adagolniuk maguknak az inzulint. A Massachusettsi Műszaki Egyetem munkatársai által kifejlesztett eszközzel ez a jövőben elkerülhetővé válik, egy új, beültethető szerkezet ugyanis a benne található sejtekkel maga termel inzulint - írja az Index.

A hasnyálmirigyben inzulint termelő béta-sejteket tartalmazó eszköz beültetésével már korábban is végeztek kísérleteket. Ezek egy komoly technikai akadályba ütköztek: a sejtek idővel oxigénhiányos állapotba kerültek és működésképtelenné váltak.

Az MIT mérnökei a problémát úgy hidalták át, hogy egy extra modult építettek a szerkezethez, ami a szükséges oxigént a testből szerzett víz lebontásával állítja elő.

Úgy képzeljék el, mint egy élő orvosi eszközt, amiben emberi sejtek inzulint választanak ki, és saját létfenntartó rendszere van. Nagyon lelkesek vagyunk az eddig elért eredmények miatt, és nagyon optimisták, hogy a technika végül betegeken segíthet

– mondta Daniel Anderson, az MIT kémiai karának professzora és az egyetem orvostechnikai intézetének munkatársa.

Kivonja az oxigént

Az 1-es típusú cukorbetegség egy teljes inzulinhiányt okozó autoimmun betegség, amelyben a szervezet immunrendszere elpusztítja a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteiben inzulint termelő sejteket.

Az inzulinfüggő cukorbetegek túlnyomó többsége injekciózza magát, megtesznek mindent, ami tőlük telik, de nem egészséges a vércukorszintjük. Ha a vércukrot mérik, még az sem tudja utolérni a működő hasnyálmirigyet, aki nagyon odafigyel

– mutatott rá Anderson.

Voltak olyanok, akik halott donortól kaptak működő béta-sejteket. Nekik egész életükben az immunrendszert elnyomó gyógyszert kell szedniük, aminek következtében csökkent védettséggel kell együtt élniük.

A másik biztató irány, hogy a saját őssejtekből előállított béta-sejteket kapnak – a betegség autoimmun jellege miatt a szervezet védekezését ebben az esetben is el kell nyomni.

Az immunrendszer és a béta-sejtek úgy maradhatnak meg egyszerre, ha a beültetett sejteket az implantátum tokja védi. Ilyenkor azonban vérellátás hiányában saját oxigénellátásra van szükség. A korábbi konstrukciókban volt olyan, ami saját oxigéntartállyal rendelkezett, amit időről időre fel kellett tölteni. Volt olyan megoldás, amiben kémiai reakcióból származott oxigén – ez szintén utántöltésre szorult.

Nem igényel beavatkozást

Az MIT munkatársai olyan irányba indultak, ami víz bontásával potenciálisan korlátlan ideig képes oxigént biztosítani. A működés alapja egy úgynevezett protoncseremembrán, amit technikailag hidrogén-üzemanyagcellából emeltek át. A folyamat egyik eredménye hidrogén, ami magától távozik, a másik az oxigén, ami egy kis tartályban gyűlik össze és egy átjárható membránon keresztül élteti az eszközben lakó sejteket.

A megoldás további előnye, hogy nincs szüksége kábelre vagy elemre. A művelethez szükséges 2 voltot egy beépített tekercsen keresztül tudja felvenni, mint a modern okostelefonok.

A 2,5 centiméteres eszközt egereken tesztelték. A saját oxigénellátással felszerelt implantátum itt folyamatosan működött, miközben az oxigénellátással nem rendelkező változat viszont két hét alatt működésképtelenné vált.

Megfigyelték továbbá, hogy a beültetett eszközt a szervezet védekezésül hegszövettel vette körül, ez azonban nem csökkentette a hatékonyságot, mivel az inzulin akadálytalanul kijutott a szervezetbe, és a glükóz is bejutott a sejtekhez.

A mérnökök a fejlesztés során főleg a cukorbetegség kezelésére koncentráltak, de felismerték, hogy az általuk alkotott eszköz könnyen hasznos lehet más betegségeknél is. Az implantátumból egy olyan változatot is készítettek, ami eritropoetin fehérje adagolásával segíti a vörösvértestek képződését.

A fejlesztés következő lépése, hogy az ember méretével arányos kísérleti állatokon tesztelik. A végeredmény reményeik szerint egy laprágó méretű implantátum lesz. A szakembereknek azt is meg kell tudniuk, hogy az önfenntartó beültethető inzulingyár meddig marad működőképes – mivel ismereteik szerint minden alkatrész tartós, maga az eszköz is valószínűleg hosszú távon (legalább egy évig) használható lesz.

Forrás: index.hu, (MIT News)
Fotó: Bloomberg / Getty Images Hungary