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Nuevo MEDs convección-aumentado podía ofrecer más rápidamente, un tratamiento más efectivo para los pacientes de T1D

Más de 40 millones de personas de afectan por todo el mundo con la diabetes mellitus (T1D), una enfermedad autoinmune del tipo 1 en la cual la insulina que produce las β-células en el páncreas sea destruida por el sistema inmune. Hoy, hay varios nuevos y emergentes métodos de tratamiento para la diabetes del tipo 1, incluyendo los dispositivos del macroencapsulation (MEDs) -; divisiones diseñadas para contener y para proteger la insulina-secreción de las células. Como un juicio del blindaje alrededor de un caballero, el MEDs protege las células dentro de él contra ataque (del sistema inmune del ordenador principal) mientras que permite los alimentos hacia adentro y fuera de modo que las células puedan continuar sobrevivir. Pero MEDs tiene varias limitaciones y el escalamiento encima de tales dispositivos para el uso en seres humanos ha sido desafiador.

Las personas de investigadores de Brigham y del hospital de las mujeres en colaboración con los colegas en la Universidad de Harvard y la universidad de la Facultad de Medicina de Massachusetts han diseñado un MED convección-aumentado (ceMED), que puede bañar contínuo las células en los alimentos que necesitan y que perfeccionan capacidad de cargamento de la célula, mientras que aumenta supervivencia de la célula, sensibilidad de la glucosa y la secreción oportuna de la insulina. En modelos preclínicos, el ceMED respondió rápidamente a los niveles de azúcar de sangre en el plazo de dos días de ser implantado. Los resultados se publican en los procedimientos de la National Academy of Sciences.

Los gracias a los avances recientes, estamos consiguiendo cada vez más cerca de tener una fuente ilimitada β-como de las células que pueden responder a la glucosa secretando la insulina, pero el reto siguiente está consiguiendo esas células en la carrocería de una manera que sea como mínimo invasor y tenga longevidad con la función máxima. Nuestro dispositivo demostrado aumentó viabilidad de la célula y retraso mínimo después del trasplante. Es una prueba del concepto preclínica fuerte para este sistema.”

Jeff Karp, doctorado, autor correspondiente, investigador principal y silla distinguida en remedio clínico del Anesthesiology, Perioperative y del dolor

MEDs actual es dependiente de la difusión -; los alimentos difunden a través de la membrana exterior del dispositivo y solamente varias células pueden recibir los alimentos y el oxígeno y, a su vez, para secretar la insulina. El ceMED fue diseñado para ofrecer los alimentos convectivos con un flujo contínuo del líquido a las células encapsuladas, permitiendo que las capas múltiples de células crezcan y sobrevivan. El prototipo de las personas ofrece dos cámaras -; una cámara del equilibrio (EqC) que cerco los alimentos de los alrededores y de una cámara de la célula (CC) que contenga las células protegidas. El EqC se incluye en politetrafluoetileno -; una membrana semipermeable con los poros que permiten los líquidos hacia adentro. Una membrana interna adicional que rodea el centímetro cúbico permite selectivamente transporte nutritivo y protege contra inmunorespuestas. Los líquidos inundados atraviesan una fibra hueco porosa que alcanza el centímetro cúbico en una concentración similar de alimentos como el tejido que rodea el implante. La fibra hueco permite que la insulina y la glucosa pasen libremente pero no permite las moléculas inmunes dominantes en eso podría atacar las células encapsuladas.

“El uso del vástago célula-derivó los islotes para tratar autoinmune o la diabetes del tipo 1 ahora se ha movido al punto de encontrar un método para proteger las células contra el rechazo inmune y maximizando su supervivencia y funcionar después del trasplante,” dijo al co-autor Doug Melton, doctorado, del departamento de la célula madre y de la biología regeneradora en el instituto de la célula madre de Harvard. el “macroencapsulation Convección-aumentado bien puede ser una aproximación viable para lograr todas estas metas.”

El dispositivo ofrece muchas ventajas sobre las bombas convencionales de la insulina y permite que las células secreten la insulina a pedido y que paren rápidamente el secretar de la insulina mientras que los niveles de la glucosa en sangre disminuyen. En modelos del roedor de la diabetes del tipo 1, el ceMED aumentó supervivencia y las secreciones de la insulina de células y comenzó a disminuir el nivel de la glucosa en sangre ya desde poste-trasplante de dos días.

“El dispositivo del ceMED tiene el potencial de ser un Autonomous System que no requeriría rellenar del constante y el repuesto de los cartuchos de la insulina,” dijo el autor importante Kisuk Yang, el doctorado, un becario postdoctoral anterior en el laboratorio de Karp y ahora a la facultad en la división de bioingeniería en la universidad nacional de Inchon en Corea del Sur.

“Debido a su correspondencia, a este dispositivo y a la novela flujo-aumentó la aproximación podría ser determinado útil para diabéticos “quebradizos los”, la gente cuya diabetes da lugar a voltajes de entrada alternativos imprevisibles en niveles de azúcar de sangre,” Eoin adicional O'Cearbhaill, doctorado (ahora en la Universidad Dublín, Irlanda), co-autor que ayudó a desarrollar este concepto mientras que trabajaba como becario postdoctoral en el laboratorio de Karp. Las personas observan las direcciones futuras que necesitarán ser perseguidas para traer el dispositivo a la clínica, incluyendo el escalamiento encima de capacidad de cargamento de la célula y la optimización del sistema de flujo inundado para el uso humano.

“Total, estos resultados destacan ventajas importantes del ceMED sobre los dispositivos difusión-basados existentes incluyendo la supervivencia perfeccionada de la célula, la encapsulación fibrosa reducida que puede comprometer funciones en un cierto plazo, y regímenes por intervalos más rápidos para la secreción de la insulina” dijeron a Karp. “Esta aproximación tiene el potencial de aumentar el éxito de las terapias del repuesto de la célula del β para ayudar a muchos pacientes de T1D y a sus familias a manejar esta enfermedad desafiadora.”

Source:
Journal reference:

Yang, K., et al. (2021) A Therapeutic Convection Enhanced Macroencapsulation Device for Enhancing β Cell Viability and Insulin Secretion. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2101258118.