Το MIT έκανε μια σημαντική ανακάλυψη στην ενεργοποίηση της εμφυτεύσιμης συσκευής ινσουλίνης. Ερευνητές μηχανικοί από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης βρήκαν έναν τρόπο να αποτρέψουν τον ουλώδη ιστό από το να απενεργοποιήσει τις εμφυτεύσιμες συσκευές. Εάν αυτή η τεχνολογία επιβεβαιωθεί ως ασφαλής και αποτελεσματική για τον άνθρωπο, μπορεί να αποδειχθεί μεταμορφωτική στη θεραπεία πολλών ασθενειών, όπως ο διαβήτης.
Η συσκευή, η οποία περιγράφεται λεπτομερώς σε μια δημοσίευση του περιοδικού Nature Communications, ονομάζεται STAR, συντομογραφία για το soft transport augmenting reservoir, και αναπτύσσεται σε συνεργασία με την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον.
Στον τύπο 1 διαβήτη, πολλοί ασθενείς κάνουν καθημερινά ένεση ινσουλίνης στον εαυτό τους. Συνήθως, οι ασθενείς χρειάζονται περισσότερες από μία δόσεις ημερησίως και ξεκινούν με δύο ενέσεις ινσουλίνης. Ορισμένοι ασθενείς τελικά χρειάζονται τρεις ή τέσσερις ημερήσιες δόσεις. Με την πάροδο του χρόνου, αυτός ο αυτοχορηγούμενος τρόπος χορήγησης μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στον ασθενή, καθώς οι επαναλαμβανόμενες ενέσεις οδηγούν σε επώδυνα σημεία στο σώμα. Επίσης, είναι δύσκολο να βελτιστοποιηθεί ο χρονισμός των ενεσών ινσουλίνης.
Για να αντιμετωπίσουν αυτά τα ζητήματα, οι ερευνητές προσπαθούσαν εδώ και καιρό να αναπτύξουν μια εμφυτεύσιμη συσκευή που θα μπορούσε να εκκρίνει αυτόματα ινσουλίνη στο αίμα όταν το σώμα το χρειαζόταν. Αλλά αυτές οι προσπάθειες αντιμετώπιζαν ένα κοινό εμπόδιο: το σώμα αναγνώριζε το εμφύτευμα ως ξένο και ενεργοποιούσε μια ανοσολογική απόκριση εναντίον του, περιβάλλοντάς το με μια ινώδη κάψουλα ουλής. Τα περισσότερα εμφυτεύματα που απελευθερώνουν ινσουλίνη πεθαίνουν μέσα σε εβδομάδες ή μήνες.
Η λύση της ομάδας του MIT ήταν η ανάπτυξη μιας μαλακής ρομποτικής συσκευής, η οποία αποτελείται από δύο θαλάμους. Ο πρώτος θάλαμος μεταφέρει το φάρμακο που θέλουν να παραδοθεί, ενώ ο δεύτερος είναι μια φουσκωτή δεξαμενή που οι μηχανικοί μπορούν να ελέγχουν έξω από το σώμα. Φουσκώνοντας και ξεφουσκώντας σταθερά τον δεύτερο θάλαμο για πέντε λεπτά κάθε 12 ώρες, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα ουδετερόφιλα στα ποντίκια έμεναν μακριά από το εμφύτευμά τους.
“Χρησιμοποιούμε αυτόν τον τύπο κίνησης για να παρατείνουμε τη διάρκεια ζωής και την αποτελεσματικότητα αυτών των εμφυτευμένων δεξαμενών που μπορούν να προσφέρουν φάρμακα όπως η ινσουλίνη, και πιστεύουμε ότι αυτή η πλατφόρμα μπορεί να επεκταθεί πέρα από αυτήν την εφαρμογή”, δήλωσε η Ellen Roche, συν-ανώτερη συγγραφέας της μελέτης και μέλος του Ινστιτούτου Ιατρικής Μηχανικής και Επιστήμης του MIT, σε μια δήλωση.
https://meche.mit.edu/news-media/soft-robotics-breakthrough-manages-immune-response-implanted-devices
Αν και το STAR μπόρεσε να αντισταθεί στο σχηματισμό ουλής, δεν μπόρεσε να τον αποτρέψει εντελώς και τελικά ο ινώδης ιστός εγκαταστάθηκε γύρω από τη συσκευή. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ουλές γύρω από το STAR ήταν διαφορετικές. Αντί για ένα ακατάστατο κουβάρι, οι ίνες κολλαγόνου ήταν πιο προσεκτικά ευθυγραμμισμένες – ένα χαρακτηριστικό που η ομάδα υπέθεσε ότι θα βοηθούσε τα φάρμακα να διεισδύσουν καλύτερα.
Όταν δοκιμάστηκε αυτό σε ποντίκια, η ομάδα παρατήρησε ότι το STAR μπόρεσε πραγματικά να παράσχει ινσουλίνη και να μειώσει τη γλυκόζη στο αίμα, παρά το γεγονός ότι εγκλωβιζόταν αργά σε ινώδη ιστό, αν και καθώς η ινώδης κάψουλα μεγάλωνε, η παροχή ινσουλίνης έγινε λιγότερο αποτελεσματική. Σε ποντίκια όπου ο μηχανισμός φουσκώματος-ξεφουσκώματος δεν ενεργοποιήθηκε, το STAR άρχισε να εμφανίζει σημάδια δυσλειτουργίας μετά από δύο εβδομάδες. Όταν χρησιμοποιήθηκε, ωστόσο, ο μηχανισμός μπόρεσε να διατηρήσει την παροχή ινσουλίνης για έως και οκτώ εβδομάδες.
Σύμφωνα με την ομάδα, αν και το STAR βρίσκεται ακόμα κυρίως στο στάδιο της απόδειξης της ιδέας, έχει μεγάλες δυνατότητες για τη θεραπεία ανθρώπινων ασθενειών, ιδιαίτερα καθώς αντιμετωπίζει την έμφυτη απόκριση του ξένου σώματος χωρίς να χρειάζεται φάρμακα για την καταστολή των κυττάρων του ανοσοποιητικού.
Επί του παρόντος, οι ερευνητές αναζητούν τρόπους χρήσης του STAR για την παροχή παγκρεατικών κυττάρων που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο και μπορούν να παρακολουθούν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα και να εκκρίνουν ινσουλίνη αυτόματα, εξαλείφοντας τελικά την ανάγκη για συνεχή παρακολούθηση και ενέσεις.
Επιπλέον, το STAR μπορεί να βρει εφαρμογές πέρα από τον διαβήτη και να χρησιμοποιηθεί σε καρκίνο ή καρδιακές παθήσεις.
“Μπορείτε να φανταστείτε ότι μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτή την τεχνολογία σε οτιδήποτε παρεμποδίζεται από μια αντίδραση ξένου σώματος ή ινώδη κάψουλα και να έχει μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα”, είπε η Roche. “Πιστεύω ότι κάθε είδους εμφυτεύσιμη συσκευή χορήγησης φαρμάκων θα μπορούσε να ωφεληθεί”.
Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες προοπτικές για τη θεραπεία διαβήτη και άλλων ασθενειών με τη χρήση ενεργοποιήσιμων εμφυτεύσιμων συσκευών ινσουλίνης. Ωστόσο, πρέπει να γίνουν περαιτέρω έρευνες και δοκιμές για να επαληθευτούν οι αποτελεσματικότητα και η ασφάλεια αυτής της τεχνολογίας πριν από την ευρεία εφαρμογή της στην ιατρική πρακτική.
