Шаг вперед на пути к искусственной поджелудочной железе

Трансплантация островковых клеток поджелудочной железы пациентам с диабетом является многообещающей альтернативой ежедневным инъекциям инсулина, в которых сейчас нуждаются многие из этих пациентов. Эти клетки могут действовать как био-искусственная поджелудочная железа, контролируя уровень глюкозы в крови и выделяя инсулин при необходимости.

Чтобы этот вид трансплантации был успешным, ученым необходимо убедиться, что имплантированные клетки получают достаточно кислорода, который необходим для выработки инсулина и сохранения жизнеспособности. Ученые разработали способ измерения уровня кислорода в этих клетках в течение длительных периодов времени у живых животных, который должен помочь им предсказать, какие имплантаты будут наиболее эффективными.

В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи продемонстрировали, что они могут использовать новый метод, специализированный тип магнитно-резонансной томографии (МРТ), для отслеживания уровня кислорода в имплантированных клетках в течение длительного периода времени.

В течение последних нескольких лет ученые разрабатывали имплантируемые островковые клетки, инкапсулированные в частицы, состоящие из альгината, крахмалистой молекулы, естественной для водорослей. Такие частицы могут быть использованы для замены островковых клеток поджелудочной железы людей с диабетом 1 типа, которые не функционируют должным образом.

В раннем исследовании уже была подтверждена важная роль кислорода в судьбе этих имплантированных клеток. Оптические микродатчики, которые обычно используются для измерения уровня кислорода в живой ткани, очень хрупкие и инвазивные, поэтому команда ученых решила попробовать альтернативный подход: МРТ на фторе, которую другие исследователи использовали для отслеживания живых клеток. В то время как традиционная МРТ измеряет взаимодействия между магнитным полем и ядрами водорода, МРТ на фторе может измерять аналогичные взаимодействия между магнитным полем и ядрами фтора, а также то, как на эти взаимодействия влияет присутствие кислорода.

Ученые считают, что исследование проливает свет на важные вопросы, касающиеся оптимального размера альгинатных капсул, используемых для доставки островковых клеток.

Новая методика измерения кислорода потенциально может быть адаптирована для использования на более крупных животных, включая людей, что может помочь в разработке будущих версий инкапсулированных островков. Исследователи также надеются адаптировать технологию МРТ на основе фтора, чтобы изучить, как уровни кислорода влияют на другие виды клеточных процессов, таких как метастазирование и активация иммунных клеток.

Источник: Carence