Разработан новый конструкт в форме корня лотоса для клеточной терапии диабета 1 типа

Основные методы терапии при диабете 1 типа — ежедневное введение инсулина, трансплантация поджелудочной железы и клеточная терапия. Ученые из Японии разработали новый метод доставки бета-клеток поджелудочной железы, полученных из человеческих стволовых клеток (hSC-βs), в организм пациента. Они продемонстрировали эффективность метода на мышах.

Для доставки hSC-βs ученые использовали конструкт в форме корня лотоса, который инкапсулирует бета-клетки (LENCON). Инкапсуляция необходима, чтобы защитить hSC-βs от иммунитета организма-реципиента. Гидрогелевый трансплантат имеет продолговатую форму, а клетки расположены по кругу ближе к краю, как полости у корня лотоса. Благодаря такому расположению бета-клетки получают достаточно кислорода и питательных веществ. Конструкт можно сколько угодно увеличивать в длину и таким образом повышать количество клеток.

Оптимальный диаметр LENCON составил 6 мм. При такой толщине не наблюдались ни потеря hSC-βs, ни адгезия к прилегающим тканям даже через год после трансплантации. Шестимиллиметровые LENCON создавали подходящую микросреду для hSC-βs.

Для подтверждения эффективности LENCON in vivo их трансплантировали внутрибрюшинно иммунодефицитным мышам. Концентрация человеческого C-пептида постепенно повышалась в крови. Через 28 недель конструкты успешно извлекли.

У иммунодефицитных мышей вызвали диабет стрептозоцином и измеряли уровень глюкозы в крови. Сначала наблюдали гипергликемию, но через десять дней после трансплантации LENCON уровень глюкозы в крови нормализовался. Даже через сто дней после трансплантации уровень глюкозы у этих мышей не был выше, чем у здоровых контролей. LENCON удаляли через 56, 120, 130, 136 или 180 дней. Конструкты были целыми и легко извлекались. Удаление LENCON приводило к возвращению гипергликемии.

На следующем этапе LENCON трансплантировали иммунокомпетентным мышам. Через год их извлекли, при этом девять из десяти извлеклись нормально, целиком и без адгезии к окружающим тканям. На некоторых частях конструкта наблюдался тонкий слой клеток, а края были скруглены, но опухолеобразования из-за «сбежавших» hSC-βs не произошло. В течение 50 недель после трансплантации в крови мышей наблюдали человеческий C-пептид и другие маркеры активности hSC-βs. Таким образом, LENCON можно применять для долговременной коррекции уровня глюкозы у диабетиков. Потенциально этот конструкт можно использовать для других видов клеточной терапии.