Иммуноакцепторный метод микрогеля может улучшить эффективность трансплантации островков поджелудочной железы

Метод иммуноакцепторного микрогеля может улучшить успешность трансплантации островков поджелудочной железы
Микрогели Peg, окрашенные в зеленый цвет, представляют собой созданные микрогели биоматериала, используемые для трансплантата, которые несут белок SA-PD-L1. Предоставлено: Мария Коронель, Технологический институт Джорджии.

Пересадка островков поджелудочной железы, которая восстанавливает выработку инсулина для лечения диабета 1 типа, длится в среднем всего три года.

Используя новаторскую стратегию лечения рака, основанную на недавнем открытии, получившем Нобелевскую премию, исследователи из Технологического института Джорджии и Университета Миссури разработали новый метод доставки микрогелевых лекарств, который может повысить эффективность трансплантации островков поджелудочной железы. от нескольких лет до, возможно, всей жизни получателя.

Работая в междисциплинарных группах на животных моделях, лаборатории профессоров Андреса Гарсии из Технологического института Джорджии и Хавала Ширвана из Университета Миссури разработали новый микрогель из биоматериала, который может обеспечить более безопасные, меньшие и более рентабельные дозы белок, подавляющий иммунитет, который может привести к лучшему долгосрочному принятию трансплантации островков в организме.

Исследование было опубликовано 28 августа 2020 г. в журнале Science Advances. Исследование проводилось под руководством Марии Коронель, научного сотрудника лаборатории Гарсии, председателя Паркер Х. Пети и исполнительного директора Института биоинженерии и бионауки Пети. Гарсиа также является профессором-регентом в Школе машиностроения Джорджа Вудраффа.

В 2018 году Нобелевская премия по медицине была присуждена за открытие того, как раковые клетки посылают молекулярные сигналы для подавления иммунного ответа, тем самым скрывая и защищая эти раковые клетки от иммунной системы организма. Вскоре исследователи разработали новаторские методы лечения, чтобы сигнализировать и «включать» иммунную систему (например, Т-клетки), чтобы снова распознать вторгшийся рак, позволяя собственной иммунной системе пациента более эффективно устранять раковые клетки.

«Работа, которую мы проводим, берет страницу из этого открытия и использует иммунотерапию в противоположном смысле, используемом при лечении рака для контроля и» выключения «иммунного ответа на трансплантацию трансплантата», — сказал Коронел. «Когда вы получаете трансплантат, такой как пересадка островка или пересадка органа, даже если он совпадает, у вас будет иммунный ответ на этот трансплантат, и ваша иммунная система распознает его как чужеродный и попытается отвергнуть и атаковать этот участок прививки «.

После операции по пересадке островков при традиционном послеоперационном лечении используются иммуносупрессивные системные препараты, которые влияют на все тело и могут быть токсичными, вызывая многочисленные нежелательные побочные эффекты, серьезность которых часто ограничивает количество кандидатов на пересадку островков и других органов.

«Уникальным аспектом нашего метода является то, что мы значительно снизили необходимую дозировку, что значительно снизит или устранит побочные эффекты, которые в настоящее время вызывают системные лекарственные препараты», — сказал Коронел.

Исследовательская группа разработала новый метод «иммунного приятия», при котором искусственный биоматериал — в данном случае микрогель — вводится в островки во время трансплантации. Микрогели, которые напоминают скопления икры микроорганизмов, удерживают и доставляют белок (SA-PD-L1) в определенную область трансплантата, что успешно сигнализирует иммунной системе о сдерживании иммунного ответа, защищая трансплантат трансплантированного островка от разрушения. отклонено. Этот локально доставленный молекулярный сигнал с использованием SA-PD-L1 был разработан для незаметного подавления любого иммунного ответа и был эффективен в течение 100 дней без дополнительного вмешательства системного иммуносупрессора.

«Мы хотели использовать PD-L1 для предотвращения отторжения аллогенного островкового трансплантата, моделируя способ, которым опухолевые клетки используют эту молекулу для уклонения от иммунной системы, но не прибегая к генной терапии», — сказал Ширван, профессор детского здоровья и молекулярная микробиология и иммунология в Медицинской школе Университета Миссури.

Для достижения этой цели Ширван работал с Эсмой Йолку, профессором детского здоровья, также из Медицинской школы Университета Миссури. Оба ранее работали в Университете Луисвилля, где создали SA-PD-L1, новую форму молекулы, которая может позиционироваться на поверхности островковых трансплантатов или микрогелей для доставки к месту трансплантата.

«Микрогели, представляющие SA-PD-L1, представляют собой важную технологическую разработку, которая имеет потенциал не только для лечения диабета 1 типа, но и других аутоиммунных заболеваний и различных типов трансплантатов», — сказал Ширван.

Помимо разработки этого микрогеля из биоматериала, команда проверила его долговечность и возможности высвобождения дозировки. Они также изучили его долгосрочные эффекты как на трансплантат, так и на иммунный ответ и функцию реципиента, оценивая его долгосрочный потенциал биосовместимости.

«Одна из основных целей в области диабета за последние два десятилетия заключалась в том, чтобы обеспечить иммунную восприимчивость трансплантатов и избежать токсичных лекарств, используемых для подавления иммунитета, которые влияют на все тело», — сказал Гарсиа.

Spread the love