Революционный подход позволил вывести биоматериал, увеличивающий длительность жизни островков Лангеранса

Одной из основных проблем, связанных с пересадкой клеток, в частности бета-клеток, является высокая потребность этих клеток в питательных веществах после пересадки. В течение первых дней имплантации эти клетки не имеют функционирующей сосудистой сети, снабжающей клетки кислородом, таким образом, они истощаются и происходят большие клеточные потери.

Команда ученых при институте исследования диабета во главе с доктором Шери Стаблер разработала новый материал, производящий кислород (под названием PDMS-CaO2), который обладает способностью производить этот необходимый элемент при взаимодействии с водой. Эта спонтанная продукция кислорода создаёт богатую питательными веществами среду с длительной дополнительной выработкой кислорода более чем на шесть недель. С помощью этой уникальной системы биоматериала количество произведенного кислорода и длительность его производства могут тонко контролироваться, тем самым обеспечивая идеальную среду для клеток. Способность этой методики по увеличению длительности жизни бета-клеток с помощью использования данного материала была подтверждена с помощью выращивания бета-клеток и островков в условиях, имитирующих настоящую поджелудочную железу.

«Мы работали над тем, чтобы создать оптимальную окружающую среду для размещения пересаженных островков, которая имитировала бы настоящую поджелудочную железу сродни «мини органу», и это исследование представляет собой значительный шаг к достижению этой цели»,- говорит доктор Шери Стаблер. «Этот производящий кислород биоматериал обеспечивает дополнительный кислород, в котором нуждаются островки, и служит в качестве переносчика до тех пор, пока сосудистое ложе (кровеносные сосуды) не сформировалось, обеспечивая доставку естественного кислорода в клетки, продуцирующие инсулин».

В процессе исследования учёные также использовали трёхмерную модель, подобную биоинженерной, чтобы продемонстрировать, что производящий кислород материал способен предотвращать смерть клетки, связанную с недостаточным уровнем кислорода. Учитывая эти обнадеживающие результаты, будущие исследования сосредоточены на применении этих разработок для пересаженных тканей с конечной целью сохранения жизнеспособности островков в течение опасного периода пересадки.

«Это новый метод продолжительной доставки кислорода в пределах микросреды областей, подготовленных для пересаживаемой ткани, может быть исключительно важным для улучшения выживаемости пересаженных клеточных продуктов. Новая технология могла бы быть особенно полезной в течение сложного этапа после имплантации, в котором растут новые кровеносные сосуды, чтобы обеспечивать полную питательную и кислородную поддержку пересаженной ткани»,- высказал мнение Камилло Рикорди, научный директор института исследования диабета.

«Мы очень воодушевлены результатом этого исследования и его соответствию нашей цели предоставления этих открытий миллионам людей, живущим с сахарным диабетом», - добавила доктор Стаблер.