Biomaterial verbessert Inseltransplantationen für tr

Bild: Georgia Tech-Forscher Andrés García
Aussicht das Meer

Bildnachweis: Georgia Tech Photo

Inselzelltransplantationen sind eine vielversprechende Behandlung, die den schwer zu behandelnden Typ-1-Diabetes heilen kann. Die einer Spender-Bauchspeicheldrüse entnommenen Zellen bieten Patienten eine nachhaltige und streng kontrollierte Insulinquelle. Ein großes Problem besteht darin, das Immunsystem des Patienten dazu zu bringen, den Zustrom neuer Spenderzellen zu akzeptieren; Die schützenden T-Zellen des Patienten wollen natürlich die fremden Eindringlinge abwehren.

Aber ein Team von Ermittlern unter der gemeinsamen Leitung des Georgia Institute of Technology-Forschers Andrés García überwand diese Hürde frühere Kleintierstudien. Ihre Technik verwendet synthetische Hydrogelpartikel, sogenannte Mikrogele. Die Mikrogele enthalten ein starkes immunmodulatorisches Protein namens SA-FasL, um die Immunantwort des Körpers zu modulieren, sodass die transplantierten insulinproduzierenden Zellen ihre Arbeit sicher erledigen, den Blutzuckerspiegel regulieren und Diabetes bekämpfen können.

Eine neue Studie im Journal Wissenschaftliche Fortschritte von García und seinen Mitarbeitern bringt diese hoffnungsvolle Behandlungsstrategie näher an die Klinik.

„Die Immunsuppression ist ein erhebliches Problem für Patienten, aber in unserer früheren Arbeit haben wir gezeigt, dass dieses Biomaterial, dieses Mikrogel, ein starkes immunmodulatorisches Molekül ist und eine dauerhafte Akzeptanz neuer Zellen bewirken kann“, sagte Garcia, Petit Chair in Bioengineering and Regents »Professor an der George W. Woodruff School of Mechanical Engineering und geschäftsführender Direktor des Petit Institute for Bioengineering and Bioscience.

„Aber diese Studie wurde an Mäusen durchgeführt, und das Immunsystem einer Maus unterscheidet sich stark von dem eines Menschen“, fügte García hinzu. “Und auf dem Weg zum klinischen Einsatz müssen Sie diese Strategie wirklich in einem großen Tiermodell testen.”

Jetzt haben sie. Garcia und seine Forscherkollegen von der University of Missouri und dem Massachusetts General Hospital erklären ihre Ergebnisse in dem neuen Papier.

Ihre von der Juvenile Diabetes Research Foundation finanzierte Studie zeigt, wie die Co-Transplantation von Inselzellen mit SA-FasL-Mikrogelen diabetische Symptome umkehrte und gleichzeitig die Immunantwort bei nichtmenschlichen Primaten überwand. Die Forscher verzichten auf Immunsuppressiva, die gefährliche Nebenwirkungen haben können.

Die Mikrogele lehren das Immunsystem im Wesentlichen, das Transplantat zu akzeptieren, unterbrechen die Neigung des Körpers, das Transplantat abzustoßen, und umgehen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Immunsuppression.

„Diese immunsuppressiven Therapien sind für den Patienten toxisch, daher war es ein Hauptziel auf diesem Gebiet, Ansätze zu entwickeln, die es Ihnen ermöglichen, dieses Transplantat einzusetzen und es ohne chronische Immunsuppression zum Funktionieren zu bringen“, sagte Garcia.

Da das Biomaterial in einem Labor hergestellt und überall hin verschickt werden kann, ist das neue Therapeutikum im Wesentlichen von der Stange. Und jetzt, da sie bewiesen haben, dass die Strategie bei nichtmenschlichen Primaten funktioniert, sind Garcia und seine Mitarbeiter zuversichtlich, dass Patienten mit Typ-1-Diabetes eine wirksame neue Behandlungsoption erhalten könnten.

Garcia ist Mitbegründer des Unternehmens, das die Technologie lizenziert hat, iTolerance, das bereits Pläne für klinische Studien am Menschen mit der US-amerikanischen Food and Drug Administration diskutiert.

„Wir sind ziemlich begeistert – das ist sehr aufregend, und dies sind hoffnungsvolle Ergebnisse für Menschen, die gegen Typ-1-Diabetes kämpfen“, sagte Garcia, korrespondierende Autorin und Teil eines 20-köpfigen Forschungsteams. „Diese Arbeit wäre mit diesem Team-Science-Ansatz nicht möglich gewesen.“

ZITAT: Ji Lei, María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Hongping Deng, Orlando Grimany-Nuno, Michael D. Hunckler, Vahap Ulker, Zhihong Yang, Kang M. Lee, Alexander Zhang, Hao Luo, Cole W. Peters, Zhongliang Zou , Tao Chen, Zhenjuan Wang, Colleen S. McCoy, Ivy A. Rosales, James F. Markmann, Haval Shirwan, Andrés J. García. “FasL-Mikrogele induzieren die Immunakzeptanz von Insel-Allotransplantaten bei nichtmenschlichen Primaten.” Wissenschaftliche Fortschritte

KONKURRIERENDE INTERESSEN: Garcia, Shirwan und Yolcu sind Erfinder einer US-Patentanmeldung zu FasL-entwickelten Biomaterialien mit immunmodulatorischer Funktion, eingereicht von der University of Louisville und der Georgia Tech Research Corporation (Nr. 16/492441, eingereicht am 13. Februar 2020). Diese Technologie wurde von iTolerance, Inc. lizenziert. García und Shirwan sind Mitbegründer von iTolerance, und García, Shirwan und Markmann sind Mitglieder des wissenschaftlichen Beirats.

FINANZIERUNG: Stipendium der Juvenile Diabetes Research Foundation (2-SRA-2016-271-SB), Stipendium der National Institutes of Health (U01 AI132817).


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