Ниткоподібний імплантат, або SHEATH (Subcutaneous Host-Enabled Alginate THread), стимулює в тілі виробництво інсуліну — гормону, який регулює рівень цукру в крові.
При цукровому діабеті 1 типу імунна система організму атакує та знищує клітини підшлункової залози, які виробляють інсулін (так звані острівці Лангерганса), що перешкоджає секреції та вимагає довічного введення інсуліну або використання інсулінової помпи. Але нині дослідники з Корнельського університету у співпраці з Альбертським університетом запропонували спосіб, який, по суті, генеруватиме такі острівці й стимулюватиме виробництво необхідного гормону.
На початку під шкіру приблизно на 4-6 тижнів вводиться ниткоподібний нейлоновий імплант, який викликає контрольовану запальну реакцію і таким чином «збирає» навколо себе мережу кровоносних судин. Далі пристрій видаляється, а в утворену «кишеню» вводять альгінатний пристрій з «острівцевими клітинами» довжиною до 10 см, який забезпечують киснем та поживними речовинами раніше зібрані кровоносні судини.
«Це можна зробити амбулаторно, під місцевою анестезією, тому вам не доведеться залишатися в лікарні надовго».
SHEATH імплантували мишам з діабетом, що призвело до реверсії їх стану без необхідності імуносупресії.
Експерименти показали надійну здатність до тривалого лікування діабету — і при цьому деякі миші досягали корекції високого рівня глюкози в крові протягом понад 190 днів. Крім того, система дозволяла видаляти та замінювати несправний імплантат.
Аби підтвердити масштабованість системи, дослідники успішно розробили процедури для впровадження SHEATH у мініпігів — включно з введенням, видаленням та заміною імпланту.
Надалі, ще доведеться визначити прийнятну довжину імпланта та анатомічно відповідні місця для їх розташування.
«Проблема в тому, що важко підтримувати ці острівці функціональними протягом тривалого часу в тілі з пристроєм. Його сконструйовано таким чином, щоб ми могли максимізувати масовий обмін поживними речовинами та киснем, але нам, можливо, знадобиться надати додаткові засоби для підтримки клітин для довгострокової роботи в моделях великих тварин і, зрештою, у людей».
Попри ці проблеми, дослідники сподіваються, що майбутні версії імплантів зможуть прослужити від двох до п’яти років, перш ніж їх потрібно буде замінити.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature Biomedical Engineering.