Survie du diabète: les cellules du pancréas encapsulées pourraient mettre fin aux injections


Survie du diabète: les cellules du pancréas encapsulées pourraient mettre fin aux injections

De nouvelles recherches montrent qu'en les encapsulant dans un nouveau biomatériau, les cellules pancréatiques humaines implantées peuvent résister à une attaque du système immunitaire chez la souris pendant jusqu'à 6 mois, tout en maintenant leur capacité à détecter une glycémie élevée et à produire de l'insuline en réponse.

Les chercheurs ont encapsulé les cellules productrices d'insuline dans un nouveau biomatériau - dérivé d'alginates isolés des algues brunes - qui échappe à l'attaque du système immunitaire.

Crédit d'image: Arturo J Vegas et al.

La réalisation - qui rapproche le jour où les patients atteints de diabète de type 1 ne nécessiteront plus d'injections quotidiennes d'insuline - est marquée par la publication de deux articles: l'un en Nature Medicine Qui couvre les tests chez la souris et l'autre dans Biotechnologie de la nature Qui couvre le développement du biomatériau.

Les résultats font partie d'études en cours pour développer une thérapie cellulaire d'îlot encapsulé pour le traitement du diabète de type 1.

Le diabète de type 1 survient lorsque le système immunitaire attaque les cellules des îlots dans le pancréas, détruisant leur capacité à fabriquer de l'insuline, l'hormone que le corps utilise pour contrôler le glucose ou le sucre dans le sang.

Les patients atteints de diabète de type 1 doivent mesurer leur taux de glucose plusieurs fois par jour et se injecter de l'insuline pour l'empêcher de devenir trop élevé.

Outre les inconvénients et les restrictions à la vie quotidienne imposés par les injections régulières d'insuline, un contrôle précis du glucose dans le sang est difficile à atteindre et il entraîne un risque accru de problèmes médicaux à long terme.

Les chercheurs s'emploient à améliorer les traitements pour le diabète de type 1. L'un d'entre eux consiste à remplacer les cellules d'îlots détruites du pancréas par des cellules saines qui peuvent restaurer la surveillance du glucose et la libération d'insuline.

Cependant, alors que cela a déjà été essayé chez des centaines de patients, le succès est limité par le fait qu'ils doivent être à l'immunosuppresseur pour la vie car leur système immunitaire voit encore les cellules implantées comme des ennemis et les attaque.

Trouver un biomatériau qui échappe au système immunitaire

Dans les nouveaux articles, les chercheurs - du Massachusetts Institute of Technology et de l'Université de Harvard à Cambridge, MA, ainsi que de l'Hôpital pour enfants de Boston et d'autres centres - suggèrent que l'encapsulation des cellules d'îlots dans un nouveau biomatériau qu'ils ont développé pourrait surmonter l'attaque immunitaire problème.

Une technologie pour produire des cellules d'îlots humains en grand nombre à partir de cellules souches a été développée par Harvard, le professeur Douglas Melton, un auteur de la Nature Medicine papier.

Le nouveau biomatériau est un dérivé de l'alginate, un matériau isolé à l'origine des algues brunes.

Les chercheurs ont constaté qu'il est possible d'utiliser des gels d'alginate pour encapsuler les cellules sans les nuire. Il est également possible de faire en sorte que les gels permettent aux molécules telles que le sucre et les protéines de se déplacer à travers elles, de sorte que les cellules encapsulées peuvent détecter et répondre aux changements biologiques.

Cependant, dans les tests où ils ont implanté des capsules de gel chez les primates et les humains, les chercheurs ont constaté que les surfaces de la capsule finissent par être couvertes de tissu cicatriciel, empêchant le passage des molécules et l'efficacité de tous les dispositifs encapsulés.

dans le Biotechnologie de la nature Papier, l'équipe décrit comment elle a expérimenté de nombreuses versions différentes d'alginate, en tant que premier auteur Arturo Vegas, autrefois avec MIT et Boston Children's Hospital et maintenant professeur adjoint à l'Université de Boston, explique:

"Nous avons fabriqué tous ces dérivés de l'alginate en associant différentes molécules petites à la chaîne polymère, dans l'espoir que ces petites modifications de molécules lui donneraient en quelque sorte la possibilité d'empêcher la reconnaissance par le système immunitaire".

L'encapsulation des îlots les maintient pendant 6 mois

Après avoir repassé des centaines de dérivés d'alginate, les chercheurs se sont installés sur le dioxyde de triazole-thiomorpholine (TMTD) et l'ont testé chez des souris diabétiques avec un système immunitaire fort. Ils ont implanté des cellules d'îlots humains encapsulées dans TMTD dans la cavité abdominale des animaux.

Les cellules implantées ont immédiatement commencé à produire de l'insuline en réponse à la glycémie et ont continué à le faire pendant 174 jours, toute la période de l'étude.

Les chercheurs ont également testé le nouveau biomatériau - sous forme de capsules vides - en l'implantant dans les cavités abdominales des primates non humains. Les capsules ont duré au moins 6 mois sans accumulation de tissu cicatriciel.

Quand ils ont étudié pourquoi le nouveau biomatériau fonctionne si bien, l'équipe a découvert que la présence du cycle triazole - comprenant deux atomes de carbone et trois atomes d'azote - pourrait interférer avec la capacité du système immunitaire à reconnaître le matériau comme étranger.

Sarah Johnson, directrice britannique des politiques et de la communication à la FRDJ, un organisme de bienfaisance de type 1 qui a financé partiellement la recherche, déclare:

Il est significatif de voir une étude de cette longueur renvoyer des résultats aussi prometteurs. Si cette étude peut être répliquée chez les humains, un jour, nous pourrions potentiellement libérer des personnes atteintes de diabète de type 1 suite à une vie d'injections d'insuline ".

Les rapports de ce travail suivent la publication d'une autre étude Medical-Diag.com A appris récemment que les chercheurs ont créé des cellules pancréatiques produisant de l'insuline à partir de cellules de la peau humaine. L'étude présente également des progrès significatifs dans la reprogrammation cellulaire qui devrait conduire à la fabrication de trillions de cellules cibles de manière contrôlée.

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