Tirsdag den 5. marts 2013 (HealthDay News) - Et nyt bioengineret, miniatureorgan, der hedder BioHub, kan en dag tilbyde mennesker med type 1 diabetes fri for deres sygdom.
I sine sidste faser vil BioHub efterligne en bugspytkirtel og fungere som et hjem for transplanterede ølceller, der giver dem ilt, indtil de kan etablere deres egen blodforsyning. Islet-celler indeholder betaceller, som er de celler, der producerer hormoninsulin. Insulin hjælper kroppen med at metabolisere de kulhydrater, der findes i fødevarer, så de kan bruges som brændstof til kroppens celler.
BioHub ville også give undertrykkelse af immunsystemet, der ville være begrænset til området omkring ølcellerne, eller det er muligt hver iscelle kan være indkapslet for at beskytte den mod det autoimmune angreb, der forårsager type 1-diabetes.
Det første trin er imidlertid at indlæse ølceller i BioHub og transplantere det til et område af maven, der er kendt som omentum. Disse forsøg forventes at starte inden for det næste år eller et halvt år, siger Dr. Luca Inverardi, vicedirektør for translationel forskning ved Diabetes Research Institute ved University of Miami, hvor BioHub udvikles.
Dr. Camillo Ricordi, institutets direktør, sagde projektet er meget spændende. "Vi samler alle stykker af puslespillet for at erstatte bukspyttkjertlen," sagde han.
"Vi skal i første omgang gå i etaper og klinisk teste komponenterne i BioHub," sagde han. "Det første skridt er at afprøve stilladsenheden, som vil fungere som en regelmæssig isletcelletransplantation."
Diabetes Research Institute behandler allerede type 1 diabetes med ørecelletransplantationer i leveren.
I type 1 diabetes, en autoimmun sygdom, rammer kroppens immunsystem fejlagtigt og ødelægger beta-cellerne indeholdt i isceller. Det betyder, at personer med type 1-diabetes ikke længere kan producere det insulin, de har brug for at få sukker (glucose) til kroppens celler, så de skal erstatte det tabte insulin. Dette kan kun gøres ved hjælp af flere daglige injektioner eller med en insulinpumpe via et lille rør indsat under huden og skiftes om nogle få dage.
Selv om islet celletransplantation har haft stor succes med behandling af type 1 diabetes, er den underliggende autoimmune tilstand stadig her. Fordi transplanterede celler kommer fra cadaver-donorer, skal mennesker, der har ørecelletransplantationer, tage immunsupprimerende lægemidler for at forhindre afvisning af de nye celler. Dette sætter mennesker i fare for at udvikle komplikationer fra medicinen, og over tid ødelægger immunsystemet de nye ølceller. På grund af disse problemer er øletransplantation generelt forbeholdt personer, hvis diabetes er meget vanskelig at kontrollere eller som ikke længere har en bevidsthed om potentielt farlige lavt blodsukkerindhold.
Julia Greenstein, vicepræsident for Cure Therapies for JDRF (tidligere Juvenile Diabetes Research Institute), sagde risiciene ved øletransplantation overvejer for øjeblikket fordelene ved sunde mennesker med type 1-diabetes.
Det er her BioHub kommer ind.
"BioHub er som et reden, at ølcellerne vil sidde i og blive beskyttet og plejet," sagde Inverardi. "Det er en gennemsigtig, flad struktur omkring kvartalet. Den er formet, så du kan sætte ølcellerne i den, og det er porøst at tillade [øerne at udvikle en ny blodforsyning]."
Enheden er lavet af en siliconeforbindelse, der allerede er i brug til andre medicinske forhold. "BioHub'en er som en åben ramme med omkring 95 procent luft. Designet holder øerne klumpede sammen," sagde Ricordi, der tilføjede, at dette sandsynligvis ville betyde et behov for færre isceller. Og han sagde, at designet giver forskerne mulighed for at tilføje nye komponenter, da de er udviklet og godkendt.
I fremtiden kan BioHub være i en endnu mere naturlig beholder, som f.eks. En bundet vej, der ville skabe en sac for at holde ølcellerne, sagde Ricordi. Fordelen ved en vene er, at blodforsyningen allerede er der.
Forskerne vil i første omgang implantere BioHub i omentalposen, et område i formen af maveskavheden, som forbinder maven med andre maveorganer. En gang her ville BioHub fornemme at ændre blodsukkerniveauerne og ville frigøre insulin, når det var nødvendigt.
Inverardi sagde, at en af de største fordele ved BioHub er, at forskere nemt kan finde det bedste sted at transplantere ølceller, fordi Hvis et websted ikke fungerer godt, kan enheden nemt hentes.
Inverardi og Ricordi forventer begge denne fase at gå godt og forventer, at BioHub med de transplanterede øer begynder at producere insulin.
Til sidst er forskerne håber at udvikle og teste immunforsvar, der kun ligger i ølcellerne, i stedet for at påvirke hele kroppen. En mulig måde at opnå dette på, erklærede Inverardi at indkapslere ølcellerne i et materiale, der gør det muligt for cellerne at trække vejret og udveksle insulin, men vil afvise et immunforsvar. På dette tidspunkt er der ingen tidslinje planlagt til kliniske forsøg på denne del af BioHub.
Forskerne håber også at finde alternative kilder til ølceller til brug i BioHub. Mulige muligheder for forskning omfatter levende, relaterede donorer; ølceller fra grise; og stamceller-producerede øer.
"Vi er glade for denne forskning," sagde Greenstein. "Dette er et trin, der indikerer fremskridt, men indtil vi slipper for behovet for kronisk immunosuppression, er brugen begrænset til dem med svær ubalance med lavt blodsukker."
