Нитевидный имплантат, или SHEATH (Subcutaneous Host-Enabled Alginate THread), стимулирует в теле производство инсулина — гормона, регулирующего уровень сахара в крови.
При сахарном диабете 1 типа иммунная система организма атакует и уничтожает клетки поджелудочной железы, производящие инсулин (так называемые островки Лангерганса), что препятствует секреции и требует пожизненного введения инсулина или использования инсулиновой помпы. Но сейчас исследователи из Корнеллского университета в сотрудничестве с Альбертским университетом предложили способ, который, по сути, будет генерировать такие островки и стимулировать производство необходимого гормона.
В начале под кожу примерно на 4-6 недель вводится нитевидный нейлоновый имплант, который вызывает контролируемую воспалительную реакцию и таким образом «собирает» вокруг себя сеть кровеносных сосудов. Далее устройство удаляется, а в образовавшийся «карман» вводят альгинатное устройство с «островцами» длиной до 10 см, которое снабжают кислородом и питательными веществами ранее собранные кровеносные сосуды.
«Это можно сделать амбулаторно, под местной анестезией, поэтому вам не придется оставаться в больнице надолго».
SHEATH имплантировали мышам с диабетом, что привело к реверсии их состояния без необходимости иммуносупрессии.
Эксперименты показали надежную способность к длительному лечению диабета — и при этом некоторые мыши достигали коррекции высокого уровня глюкозы в крови более 190 дней. Кроме того, система позволяла удалять и заменять неисправный имплантат.
Чтобы подтвердить масштабируемость системы, исследователи успешно разработали процедуры внедрения SHEATH в мини-пигов — включая введение, удаление и замену импланта.
В дальнейшем еще предстоит определить приемлемую длину импланта и анатомически подходящие места для его расположения.
«Проблема в том, что трудно поддерживать эти островки функциональными в течение длительного времени в теле с устройством. Он сконструирован таким образом, чтобы мы могли максимизировать массовый обмен питательными веществами и кислородом, но нам, возможно, понадобится предоставить дополнительные средства для поддержки клеток для долгосрочной работы в моделях больших животных и, наконец, у людей».
Несмотря на эти проблемы, исследователи надеются, что будущие версии имплантов смогут прослужить от двух до пяти лет, прежде чем их нужно будет заменить.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.