الثلاثاء ، 5 مارس / آذار 2013 (HealthDay News) - إن جهازًا جديدًا ذا هندسة حيوية يطلق عليه BioHub قد يقدم يومًا ما للأشخاص الذين يعانون من مرض السكري من النوع الأول من مرضهم.
في مراحله النهائية ، يحاكي BioHub البنكرياس ويعمل كمنزل لخلايا الجزر المزروعة ، مما يوفر لهم الأكسجين حتى يتمكنوا من إنشاء إمدادات الدم الخاصة بهم. تحتوي خلايا الجزيرة على خلايا بيتا ، وهي الخلايا التي تنتج هرمون الأنسولين. يساعد الأنسولين الجسم على استقلاب الكربوهيدرات الموجودة في الأطعمة حتى يمكن استخدامها كوقود لخلايا الجسم.
كما يوفر BioHub قمع جهاز المناعة الذي سيكون محصوراً في المنطقة المحيطة بخلايا الجزيرة الصغيرة ، أو من الممكن كل خلية جزيرة قد تكون مغلفة لحمايتها من هجوم المناعة الذاتية الذي يسبب مرض السكري من النوع الأول.
الخطوة الأولى ، ومع ذلك ، هو تحميل خلايا الجزيرة إلى BioHub وزرعها في منطقة من البطن تعرف باسم الثرب. ومن المتوقع أن تبدأ هذه التجارب خلال العام أو العام ونصف العام المقبل ، كما قال الدكتور لوكا إنفيراردي ، نائب مدير أبحاث الترجمة في معهد أبحاث السكري في جامعة ميامي ، حيث يتم تطوير BioHub.
د. وقال كاميلو ريكوردي ، مدير المعهد ، إن المشروع مثير للغاية. وقال "نحن نجمع كل قطع اللغز لتحل محل البنكرياس." وأضاف "في البداية يجب أن نذهب على مراحل واختبار مكونات بيو هوب سريريا." "الخطوة الأولى هي اختبار مجموعة السقالات التي ستعمل كزرع الخلايا الجزئي العادي."
يعالج معهد أبحاث السكري بنجاح النوع الأول من السكري مع زرع الخلايا الجزرية في الكبد.
في النوع الأول من داء السكري ، مرض المناعة الذاتية ، نظام المناعة في الجسم يهاجم عن طريق الخطأ ويدمر خلايا بيتا الموجودة داخل خلايا الجزيرة. وهذا يعني أن شخصًا مصابًا بالنوع الأول من داء السكري لا يمكنه بعد الآن إنتاج الأنسولين الذي يحتاجه للحصول على السكر (الجلوكوز) إلى خلايا الجسم ، لذلك يجب استبدال الأنسولين المفقود. يمكن القيام بذلك فقط من خلال الحقن اليومي المتعدد أو باستخدام مضخة الأنسولين عبر أنبوب صغير يتم إدخاله تحت الجلد وتغييره كل بضعة أيام.
على الرغم من أن زرع الخلايا الجزئية كان ناجحًا جدًا في علاج مرض السكري من النوع الأول ، فإن حالة المناعة الذاتية الأساسية مازلت هنا. لأن الخلايا المزروعة تأتي من متبرع جثث ، يجب على الأشخاص الذين لديهم زراعة الخلايا الجزئية أخذ أدوية قمع المناعة لمنع رفض الخلايا الجديدة. هذا يضع الناس في خطر تطوير مضاعفات من الدواء ، وبمرور الوقت ، يقوم الجهاز المناعي بتدمير خلايا الجزيرة الجديدة.
وبسبب هذه المشكلات ، فإن زرع الخلايا الجزرية مخصص بشكل عام للأشخاص الذين يصعب التحكم في مرضهم السكري أو الذين لم يعد لديهم وعي بمستويات سكر الدم منخفضة الخطورة المحتملة.
جوليا غرينشتاين ، نائب رئيس العلاجات الشفاء لـ JDRF (سابقا معهد بحوث مرض السكري الأحداث) ، قال إن مخاطر زرع خلايا الجزيرة حاليا تفوق فوائد صحية الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري من النوع الأول.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه BioHub.
"إن BioHub مثل العش الذي ستجلس فيه خلايا الجزيرة ويتم حمايتها ورعايتها" ، قال Inverardi. "إنه هيكل شفاف مسطح حول حجم ربعه. إنه يتشكل بحيث يمكنك وضع خلايا الجزيرة فيه ، ومن السهل اختراقه للسماح للجزر الصغيرة بتطوير إمدادات دم جديدة."
الجهاز مصنوع من مركب السيليكون المستخدم بالفعل في حالات طبية أخرى. وقال ريكوردي: "إن بيوهوب … مثل إطار مفتوح ، يحتوي على 95 في المائة من الهواء. ويحافظ التصميم على الجزر من التكتل معا" ، وأضاف أن هذا من المحتمل أن يترجم إلى الحاجة إلى عدد أقل من خلايا الجزيرة الصغيرة. وقال إن التصميم يسمح للباحثين بإضافة مكونات جديدة عند تطويرها واعتمادها.
في المستقبل ، قد يكون BioHub في حاوية أكثر طبيعية ، مثل الوريد المقيد الذي من شأنه أن يخلق كيسًا لحبس خلايا الجزيرة ، كما قال ريكوردي. ميزة الوريد هي أن إمدادات الدم موجودة بالفعل.
في البداية ، سيقوم الباحثون بزرع BioHub في الحقيبة المتطفلة ، وهي منطقة في بطانة التجويف البطني الذي يربط المعدة بأعضاء البطن الأخرى. وبمجرد الوصول إلى هناك ، سيشعر BioHub بتغيير مستويات السكر في الدم وسيُطلق سراح الأنسولين عند الحاجة.
قال إنفيراردي إن أحد أكبر المزايا التي يتمتع بها BioHub هو أن الباحثين سيكونون قادرين بسهولة على العثور على أفضل موقع لزرع الخلايا الجزئية ، إذا كان الموقع لا يعمل بشكل جيد ، يمكن استرداد الجهاز بسهولة.
كل من Inverardi و Ricordi يتوقعان أن تسير هذه المرحلة بشكل جيد ، ونتوقع أن يبدأ BioHub مع الجزر المزروعة في إنتاج الأنسولين.
في النهاية ، الباحثون نأمل في تطوير واختبار قمع المناعة الذي هو فقط في منطقة الخلايا في جزيرة ، بدلا من التأثير على الجسم كله. إحدى الطرق الممكنة لتحقيق ذلك ، كما قال إنفيراردي ، هي تغليف خلايا الجزيرة في مادة تسمح للخلايا بالتنفس وتبادل الأنسولين ، ولكنها ستصد أي هجوم مناعي. في هذه المرحلة ، لا يوجد جدول زمني محدد للتجارب السريرية لهذا الجزء من BioHub.
ويأمل الباحثون أيضًا في العثور على مصادر بديلة لخلايا الجزيرة لاستخدامها في BioHub. تشمل السبل الممكنة للبحث العيش ، والجهات المانحة ذات الصلة ؛ خلايا جزيرة من الخنازير. وقال جرينشتاين "نحن متحمسون لهذا البحث". "هذه خطوة تدريجية تشير إلى التقدم ، ولكن ، حتى نتخلص من الحاجة إلى كبت المناعة المزمن ، يقتصر الاستخدام على الأشخاص الذين يعانون من عدم وضوح شديد [منخفض السكر في الدم]."
