9. Mai 2013 haben Forscher einen wichtiger ersten Schritt mit neu entwickelte Biomaterialien für Stammzelltransplantation gemacht, die auf eine mögliche Heilung für Typ-1-Diabetes führen betrifft etwa 3 Millionen Amerikaner helfen könnte.
Georgia Tech Ingenieure und Emory University Kliniker haben erfolgreich Insulin-produzierenden Zellen in einem diabetischen Mausmodell, Abbau, Umkehr Diabetische Symptome in das Tier in weniger als 10 Tage.
Das Forschungsteam entwickelt ein Biomaterial zum Schutz des Clusters der Insulin produzierenden Zellen--Spender Pankreas Inseln--während der Injektion. Das Material enthält auch Proteine um Blutgefäß-Bildung zu fördern, mit denen die Zellen erfolgreich Pfropfen, zu überleben und Funktion innerhalb des Körpers.
"Es ist sehr vielversprechend," sagte Andrés Garcia, Georgia Tech Professor für Maschinenbau. "Es gibt eine Menge Aufregung, weil nicht nur wir die Inselchen bekommen zu überleben und Funktion, aber wir können auch heilen Diabetes mit weniger Inselchen als normalerweise erforderlich sind."
Der Forschung Artikel--eine Partnerschaft mit Emorys Dr. Robert Taylor und Dr. Peter Thule, die teilweise durch die JDRF, die führende globale Organisation, die Finanzierung der Type1 Diabetesforschung finanziert wurde--wird in der Juni-Ausgabe der Zeitschrift Biomaterialien veröffentlicht werden.
Organisationen wie JDRF widmen sich die Suche nach einem Heilmittel für Diabetes Type1, eine chronische Krankheit, die auftritt, wenn die Bauchspeicheldrüse wenig oder gar kein Insulin produziert, ein Hormon, das den Transport von Zucker und andere Nährstoffe in das Gewebe ermöglicht, wo sie in Energie für das tägliche Leben konvertiert werden.
Pancreatic Islet Transplantation wieder als eine vielversprechende Therapie in den späten 1990er Jahren. Patienten mit Diabetes in der Regel finden es schwierig, mehrere tägliche Insulin-Injektionen, entsprechen, die nur teilweise langfristige Ergebnisse zu verbessern. Erfolgreiche Islet Transplantation würde die Notwendigkeit für Patienten zum Verwalten von Insulin entfernen. Während Islet Transplantation Studien haben etwas Erfolg gehabt, und Kontrolle des Blutzuckerspiegels wird oft verbessert, Diabetische Symptome sind bei den meisten Patienten zurückgekehrt und sie mussten die Verwendung einiger Insulin wiederherstellen.
Erfolglose Transplantationen auf mehrere Faktoren zurückgeführt werden können, sagen die Forscher. Die aktuelle Technik der Injektion Inselchen direkt in die Blutgefäße in der Leber bewirkt, dass etwa die Hälfte der Zellen sterben aufgrund der Exposition gegenüber Reaktionen für die Blutgerinnung. Auch haben die Inseln--metabolisch aktiven Zellen, die erheblichen Blutfluss erfordern--Probleme Blutgefäße einmal im Körper und sterben aus im Laufe der Zeit anschließen.
Georgia Tech und Emory Forscher entwickelt ein Hydrogel, ein Material mit biologischen Geweben kompatibel, die eine vielversprechende therapeutische Lieferung-Fahrzeug ist. Dieses Wasser-geschwollen, vernetztes Polymer umgibt die Insulin-produzierenden Zellen und schützt sie während der Injektion. Das Hydrogel mit die kleinen Inseln wurde an eine neue Einstichstelle an der Außenseite des Dünndarms, so dass direkte Injektion in die Blutbahn überführt.
Einmal im Körper beeinträchtigt das Hydrogel in einer kontrollierten Art und Weise ein Wachstumsfaktor-Protein zu veröffentlichen, die Blutgefäß-Bildung und Anschluss von transplantierten Inselchen auf diese neue Fahrzeuge fördert. In der Studie die Blutgefäße effektiv entwickelte sich das Biomaterial und erfolgreich mit der Insulin-produzierenden Zellen verbunden.
Vier Wochen nach der Transplantation Diabetische Mäusen mit dem Hydrogel behandelt hatte normalen Blutzuckerspiegel und die gelieferten Inselchen wurden lebendig und gefäßreichen in gleichem Maße als Inseln in der Bauchspeicheldrüse eine gesunde Maus. Die Technik benötigt auch weniger Inselchen als frühere Transplantation-Versuche, die Ärzte mehr Patienten mit begrenzten Spender Proben ermöglichen können. Derzeit sind Spenderzellen von zwei bis drei Leichen für ein Patient benötigt.
Während die neue Biomaterial und Injektion Technik vielversprechend ist, wird die Studie verwendet genetisch identische Mäuse und daher nicht immun Ablehnung Fragen, die Menschen ansprechen. Das Forschungsteam hat Mittel aus JDRF zu studieren, ob eine immune-Barriere schufen sie gestatten die Zellen in Mäusen genetisch verschiedene Modelle akzeptiert werden. Im Erfolgsfall könnte die Prozesse auf größere Tiere verschieben.
"Wir unsere Strategie in zwei Schritte unterteilt, zerbrach", sagte Garcia, Mitglied der Georgia Tech Petit Institut für Ingenieurbiologie und Bioscience. "Wir haben gezeigt, dass wenn das Material geliefert, die wir entwickelt, die Inseln überleben und Transplantat werden. Jetzt müssen wir immun Annahme Fragen ansprechen."
Die meisten Menschen mit Diabetes Type1 verwaltet zurzeit ihren Blutzucker mit mehrere tägliche Insulin-Injektionen oder mithilfe einer Insulinpumpe. Aber Insulin-Therapie hat Grenzen. Es erfordert sorgfältige Messung der Blutzuckerwerte, genaue Dosierung Berechnungen und regelmäßige Compliance um wirksam zu sein.
Diese Arbeit wurde auch durch die regenerativen Engineering and Medicine Center am Georgia Tech und Emory finanziert, und Atlanta klinische und Übersetzung Wissenschaftsinstitut unter PHS gewähren UL RR025008 aus dem klinischen und Translational Science Award Program.
Das Center for Pediatric Healthcare Technology Innovation am Georgia Tech, Abteilung der Veterans Affairs Verdienst Review Programm und die National Institutes of Health National Institute of Diabetes und Magen und Nierenkrankheiten (Grant/R01 DK076801-01) dazu beigetragen, das Projekt sowie zu finanzieren.
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