211service.com
Aizkuņģa dziedzeris kapsulā
Pirms četrpadsmit gadiem, cilmes šūnu karu tumšākajos brīžos, kad amerikāņu zinātnieki pretstatīja Džordža Buša Balto namu, varēja paļauties uz vienu aizstāvju grupu, kas mudinās veikt pētījumus, izmantojot šūnas no cilvēka embrijiem: vecāki bērniem ar 1. tipu. cukura diabēts. Zinātnieku motivēti, kas viņiem teica, ka šīs šūnas novedīs pie pārsteidzošiem dziedināšanas, viņi iztērēja miljonus TV reklāmām, lobēšanai un neskaitāmiem tālruņa zvaniem uz Kongresu.
Tagad beidzot ir sācies pirmais 1. tipa diabēta ārstēšanas tests, izmantojot cilmes šūnas. Oktobrī kādam Sandjego vīrietim caur iegriezumiem mugurā tika ievietoti divi maisiņi ar laboratorijā izaudzētām aizkuņģa dziedzera šūnām, kas iegūtas no cilvēka embrija cilmes šūnām. Divi citi pacienti kopš tā laika ir saņēmuši stāvošu aizkuņģa dziedzeri, ko izstrādājis neliels Sandjego uzņēmums ViaCyte.
Tas ir nozīmīgs solis, daļēji tāpēc, ka ViaCyte pētījums ir tikai trešais Amerikas Savienotajās Valstīs no ārstēšanas, kuras pamatā ir embrionālās cilmes šūnas. Šīs šūnas, kas izņemtas no agrīnās stadijas cilvēka embrijiem, var audzēt laboratorijas traukā un saglabāt spēju atšķirties jebkurā ķermeņa šūnā un audu tipos. Vienā citā pētījumā, kas kopš tā laika tika atcelts, tika ārstēti vairāki pacienti ar muguras smadzeņu traumu (skat. Geron Shuts Down Pioneering Stem-Cell Program un Stem-Cell Gamble), savukārt tiek veikti testi laboratorijā audzētu tīklenes šūnu pārstādīšanai akli cilvēku acīs. (skat. Cilmes šūnas šķiet drošas acu slimību ārstēšanā).
1. tipa diabēts ir īpaši grūts bērniem. Ja viņi nepareizi pārvalda glikozi, viņi var ciest no nervu un nieru bojājumiem, akluma un saīsināta mūža ilguma.
1. tipa pacientiem pastāvīgi jākontrolē glikozes līmenis asinīs, izmantojot pirkstus, rūpīgi jānosaka laiks, kad un ko viņi ēd, un regulāri jāinjicē sev insulīns, kas jāražo aizkuņģa dziedzerim. Insulīns, hormons, izraisa liekā glikozes izvadīšanu no asinīm, lai to uzglabātu taukos un muskuļos. 1. tipa cukura diabēta slimniekiem aizkuņģa dziedzeris to neizdodas, jo viņu pašu imūnsistēma ir uzbrukusi un iznīcinājusi aizkuņģa dziedzera saliņas, mazās šūnu kopas, kurās ir insulīnu izdalošās beta šūnas.
Rutīna ir īpaši grūta bērniem, taču, ja viņi nepareizi pārvalda glikozi, viņi var ciest no nervu un nieru bojājumiem, aklumu un saīsinātu dzīves ilgumu. Tomēr, neskatoties uz gadiem ilgušajiem pētījumiem, pacientiem joprojām nav ko piedāvāt, saka Roberts Henrijs, Kalifornijas Universitātes Sandjego ārsts, kura centrs veic ViaCyte operācijas.
Henrijs lietu nedaudz pārspīlē, bet ne pārāk. Ir kaut kas, ko sauc par Edmontonas protokolu, ķirurģiska metode, kas pirmo reizi aprakstīta New England Journal of Medicine 2000. gadā izmantoja no līķiem savāktās saliņas; pārstādot tos, Albertas universitātes ārstiem izdevās visus septiņus savus pirmos pacientus atturēt no insulīna veselu gadu.
Tomēr agrīnās cerības uz Edmontonas protokolu ātri tika mazinātas. Tikai aptuveni puse ārstēto pacientu ilgstoši ir atteikušies no insulīna, un procedūra, kas joprojām tiek uzskatīta par eksperimentālu ASV, netiek apmaksāta no apdrošināšanas. Tas prasa, lai saņēmēji visu mūžu lietotu spēcīgas imunitāti nomācošas zāles. Piemērotu aizkuņģa dziedzera aizkuņģa dziedzeris ir ārkārtīgi maz.
Edmontonas protokola agrīnie panākumi tika gūti tikai divus gadus pēc embriju cilmes šūnu atklāšanas 1998. gadā. Tie, kas vēlas izārstēt diabētu, ātri izvirzīja jaunu mērķi: savienot kaut ko līdzīgu Edmontonas protokolam ar laboratorijā audzētu beta šūnu tehnoloģiju, kuru krājumi teorētiski ir bezgalīgi.
Šī bioloģiski saderīgā kapsula ir paredzēta ražoto aizkuņģa dziedzera šūnu aizsardzībai.
Mums bija pierādījums tam, ka transplantācija atjauno beta funkciju un insulīna neatkarību, saka Ričards Insels, Nepilngadīgo diabēta pētniecības fonda (JDRF), bezpeļņas organizācijas ar 300 000 dalībnieku, galvenais zinātniskais darbinieks. Tāpēc bija skaidrs, ka, ja mums būtu cits šūnu avots, ko varētu papildināt, liels skaits [cilvēku] gūtu labumu.
Tāpēc JDRF cīnījās ar ierobežojumiem, ko draudēja Buša Baltais nams, un kāpēc tās locekļi bija aiz 2004. gada vēlētāju iniciatīvas Kalifornijā, kuras rezultātā tika izveidots Kalifornijas Reģeneratīvās medicīnas institūts, valsts aģentūra, kas pilnvarota tērēt 3 miljardus USD cilmes šūnu pētījumiem. Kalifornijas institūts ir piešķīris ViaCyte sešas dotācijas 39 miljonu USD vērtībā, kas ir vairāk nekā jebkuram citam uzņēmumam, un JDRF ir tieši ieguldījis vēl 14 miljonus USD.
Lai gan ideja par aizvietojošo beta šūnu audzēšanu ir konceptuāli vienkārša, praksē tā ir izrādījusies grūtāk izpildāma, nekā kāds varētu iedomāties. Kad es pirmo reizi nonācu ViaCyte pirms 12 gadiem, šūnu aizstāšana ar cilmes šūnām bija tik acīmredzama. Mēs visi teicām: 'Ak, tas ir zemu auglis,' saka Kevins D'Amūrs, uzņēmuma galvenais zinātniskais darbinieks. Bet izrādījās, ka tas ir kokosrieksts, nevis ābols.
Viens no izaicinājumiem ir panākt, lai cilmes šūnas pārvērstos par īstām, funkcionējošām aizkuņģa dziedzera šūnām, īpaši insulīnu izdalošajām beta šūnām. Tā kā recepte, kā to izdarīt, izrādījās nenotverama, ViaCyte pieeja ir audzēt nenobriedušas aizkuņģa dziedzera šūnas, paļaujoties uz to, ka ķermenis veiks tās pārveidošanu par faktiskām beta šūnām.
Otra problēma ir, kā izvairīties no pacienta imūnsistēmas, kas uzbruks jebkurai transplantētajai šūnai. ViaCyte šķīdums ir plastmasas sieta kapsula, kuru tas piepilda ar aptuveni 40 miljoniem nenobriedušu aizkuņģa dziedzera šūnu, ko tas audzē savā Sandjego laboratorijā. Kapsulas mērķis ir izsijāt imūnsistēmas killer T šūnas, kas ir pārāk lielas, lai izkļūtu cauri smalkajai sietai, vienlaikus ļaujot transplantētajām šūnām saņemt barību no asinsrites, kā arī sajust cukura līmeni asinīs un reaģēt.
Daži zinātnieki ir pārliecināti, ka šūnas maisiņos būs atbilde uz 1. tipa cukura diabētu.
Dati ar dzīvniekiem, ko ViaCyte pagājušajā gadā iesniedza ASV Pārtikas un zāļu pārvaldei, lai saņemtu apstiprinājumu izmēģinājumam ar cilvēkiem, liecina, ka šūnas veiksmīgi ražo insulīnu, glikagonu (kas izdalās, reaģējot uz zemu cukura līmeni asinīs) un somatostatīnu, augšanas hormonu. regulēts cukura līmenis asinīs, vismaz pelēm.
Lai gan pašreizējais izmēģinājums ar cilvēkiem galvenokārt ir paredzēts, lai pārbaudītu drošību, Henrijam ir aizdomas, ka viņa pacientiem var būt zināma nepieciešamība pēc injicētā insulīna. No pirmā pacienta, kura identitāte nav izpausta, Henrijs saka, ka viņš jau ir paņēmis testa maisu, kas, pēc viņa teiktā, šķita pareizi darbojies. Neviens nav pārliecināts, cik ilgi implantētās šūnas izdzīvos, taču ir skaidrs, ka pacientiem periodiski būtu jāievieto jauni implanti.
Vismaz divas citas grupas apgalvo, ka ir kontrolējušas arī grauzēju diabētu un drīzumā var sākt savus izmēģinājumus. Viens no tiem ir BetaLogics Venture, zāļu giganta Johnson & Johnson meitasuzņēmums, kas pagājušajā gadā ziņoja par cukura diabēta izzušanu pelēm, izmantojot to, ko tā patenti raksturo kā dzijas bāzes sastatnes poliestera apvalkā. Neatkarīgi no tā, kāda ir precīzā ierīce, tajā ir iekļautas tas, ko Johnson & Johnson zinātniece Alireza Rezania sauc par 7. stadijas šūnām — ne gluži nobriedušām saliņām, taču arī ne tik nenobriedušām kā ViaCyte prekursoriem.
Hārvardas universitātes biologs Duglass Meltons, kuram ir divi bērni ar 1. tipa cukura diabētu, uztraucas, ka ViaCyte sistēma var nedarboties. Viņš domā, ka fibrotisku, rētu audu nogulsnes nogulsnēs uz kapsulām, izbadinot šūnas skābekļa iekšpusē un bloķējot to spēju sajust cukuru un atbrīvot insulīnu. Meltons arī domā, ka nenobriedušām šūnām var būt nepieciešami līdz trīs mēnešiem, lai tās pilnībā funkcionētu. Un daudzas nekļūs par beta šūnām, tā vietā izveidojoties kā cita veida aizkuņģa dziedzera šūnas.
Meltons saka, ka sistēmas neefektivitāte nozīmē, ka uzņēmumam būtu nepieciešama ierīce, kas ir aptuveni DVD atskaņotāja izmēra, lai tajā būtu pietiekami daudz beta šūnu, lai efektīvi ārstētu diabētu. ViaCyte saka, ka tā uzskata, ka pietiktu ar 300 miljoniem tās šūnu jeb aptuveni astoņām kapsulām. (Katrā kapsulā ir šūnu tilpums, kas ir mazāks par vienu M&M konfekti.) Pagājušā gada oktobrī Meltona grupa paziņoja, ka tai ir izdevies laboratorijā izaudzēt pilnībā nobriedušas, funkcionālas beta šūnas, kas ir pirmais zinātniskais rezultāts, kas prasīja vairāk nekā 10 gadus ilgu izmēģinājumu un izmēģinājumu. kļūdu izpēte. Meltons domā, ka nobriedušu šūnu implantēšana ļautu biomākslīgajam aizkuņģa dziedzerim nekavējoties sākt darboties.
Lai iekapsulētu savas šūnas, Meltons ir sadarbojies ar bioinženieri Danielu Andersonu MIT, lai izstrādātu savu kapsulu. Andersons nevēlas precīzi pateikt, kā tas darbojas, bet nesen viņa laboratorijas patenta pieteikumā ir aprakstīts konteiners, kas izgatavots no hidrogēlu slāņiem, daži satur šūnas un citus pretiekaisuma līdzekļus, lai novērstu kapsulas pārklājumu ar fibrotiskiem audiem. Gan Meltons, gan Andersons neprātīgi apspriež savus rezultātus. Mums ir daži panākumi, par kuriem esam ļoti satraukti, saka Andersons. Rezultātā mums ir iemesls uzskatīt, ka mūsu ierīcēs ir iespējams izmantot Daga šūnas un izārstēt diabētu dzīvniekiem.
Pēc cilmes šūnu kariem un pēc tam desmit gadus ilgušajiem mēģinājumiem pārvērst tehnoloģiju solījumus par realitāti, Henrijs saka, ka jūtas pārliecināts, ka šūnas, kas atrodas maisos, būs atbilde uz 1. tipa diabētu. Viņš apzinās, ka grauzēju izārstēšana negarantē, ka tehnoloģija palīdzēs cilvēkiem, taču viņš saka, ka viņa vadītais klīniskais pētījums ir vēl viens no maziem soļiem, lai miljoniem cilvēku ievērojami uzlabotu dzīvi. Es esmu tikai tik pozitīvs, ka tā ir nākotne, viņš saka.