Table of Contents

وعده پیوند سلول جزیره برای دیابت نوع 1

دیابت نوع 1 یک بیماری خود ایمنی است که سلول های بتا تولید کننده انسولین را در جزایر لوزالمعده لانگرهان ها از بین می برد، تنها درمان انسولین مادام العمر بوده است، اما نمی تواند به طور کامل از تنظیم فیزیولوژیک گلوکز خون تقلید کند. پیوند سلول Islet یک جایگزین تحول پذیر را ارائه می دهد: تزریق سلول های تولید کننده انسولین از یک پانکراس اهدا کننده به گیرنده، که در آن ها نیاز به درمان کبد دارند و یا واکنش های پیوند کبد ثابت شده است.

این فرایند با انزوای جزایر از یک پانکراس اهدا کننده متوفی با استفاده از هضم آنزیمی و تصفیه کننده چگالی آغاز می شود.پس از آن، جزایر جدا شده به سمت ورید پورتال گیرنده در طی یک روش حداقل تهاجمی تزریق می شوند.هنگامی که در کبد قرار می گیرند، مخازن دوباره جذب می شوند و شروع به ترشح انسولین می کنند.موفقیت پیوند به طور انتقادی بستگی دارد و عملکرد در زمان حفظ فرهنگ به طور مستقیم، آسیب رساندن.

نرخ های موفقیت فعلی و محدودیت ها

با توجه به داده های ثبت پیوند همکاری جزیره، تقریبا 50٪ از دریافت کنندگان در یک سال پس از پیوند به استقلال انسولین دست می یابند و بسیاری از آنها عملکرد جزئی را برای سال ها حفظ می کنند، این روش با کمبود اعضای اهدا کننده محدود می شود و با آسیب پذیری جزایر در طول پردازش، تا 50٪ از جزایر می تواند قبل از پیوند به دلیل روش های نگهداری ناکافی از دست رفته باشد.

چالش های بحرانی در نظارت بر سلول های جزیره

سلول های جزیره به شدت شکننده هستند.فعالیت متابولیک بالا، ساختار عروق متراکم و حساسیت به محرومیت اکسیژن باعث می شود آنها به ویژه در طول دوره بین انزوا و پیوند آسیب پذیر باشند. سه نوع اصلی آسیب، پیوند های پوکی را تهدید می کنند: آسیب های کیمیایک، آسیب های محافظ و آسیب های ایمنی.

حساسیت سلول های جزیره به Ischemia و هیپوکسی

از لحظه ای که پانکراس اهدا کننده برداشته می شود، اکسیژن و تامین مواد مغذی متوقف می شود.Islets دارای میزان مصرف اکسیژن بالا است – تقریبا سه تا پنج برابر بافت پانکراس بیرونی در عرض چند دقیقه از ایزومی گرم، سطح ATP کاهش می یابد، خانه های کلسیم شکست می خورند و مسیرهای مرگ سلول فعال می شوند.حتی در هنگام ذخیره سازی سرد، عملکرد میتوکندری کاهش می یابد.

آسیب از Cryopreservation و فرهنگ

یخ زدگی برای ذخیره سازی طولانی مدت مورد نیاز است، اما تشکیل کریستال یخ می تواند غشای سلول را پاره کند. انجماد آهسته با دی متیل sulfoxfoxide (DMSO) استاندارد برای دهه ها بوده است، اما تنها 50 تا 70٪ پس از آن، زنده ماندن یخ تنها شرور است؛ سمیت محافظ، شوک اسمزی در طول اضافه و حذف سرد، و کاهش تمام مواد مغذی را به عنوان کاهش می دهد.

آسیب های رسانه ای و رد

حتی اگر جزایر حفظ شوند، آنها با حمله فوری توسط سیستم ایمنی گیرنده مواجه می شوند. واکنش فوری التهابی (IBMIR) باعث از بین رفتن بخش بزرگی از اسیدهای پیوند خورده در عرض چند ساعت می شود.

نوآوری های تبدیل پروتکل های پیش از نظارت

در طول دهه گذشته، محققان مجموعه ای از تکنیک هایی را توسعه داده اند که به طور چشمگیری بقای سلول های هسته ای، عملکرد و جذب را بهبود می بخشد.این نوآوری ها هر مرحله از مسیر حفظ را لمس می کنند – از انزوا گرفته تا ذخیره سازی برای شرطی سازی پیش از انتقال.

افزایش در برابر آهسته کردن Freezing

Vitrification یک تکنیک خنک کننده سریع است که سلول ها را به یک حالت شیشه ای تبدیل می کند، جلوگیری از شکل گیری بلور یخ به طور کامل، با استفاده از غلظت بالا از cryoprotectants و نرخ های خنک کننده فوق سریع (هزاران درجه در هر دقیقه)، ویتاسیون می تواند به بقای پس از آن بالاتر از 90٪ [LT:0 [F1 ]1 [F] کمک کند.

دانلود بازی Cryo Protectionant Solutions

فرمول های جدید محافظت کننده شامل عوامل کم سمی مانند trehalose، sucrose و Polyvinylpyrroliدون با کاهش غلظت DMSO است که برخی از آنها شامل آنتی اکسیدان هایی مانند اسید کوربیک یا ویتامین E برای مبارزه با گونه های اکسیژن واکنش پذیر تولید شده در طول چرخه های انجمادی هستند.توسعه پلیمر های "ice-blocking" که مانع از دوباره تکرار می شوند.[۱۰]

ماشین های پریمیک Perfusion

به جای ذخیره سازی سرد استاتیک، پمپ های تزریق اکسیژن، محلول حفظ غنی از مواد مغذی از طریق پانکراس یا از طریق جزایر جدا شده، این تکنیک سطوح ATP را حفظ می کند، استرس اکسیداتیو را کاهش می دهد و اجازه می دهد تا نظارت واقعی زمان واقعی سلامت بدن را گسترش دهد، دستگاه های فیبروئیدی قبل از انزوا به طور قابل توجهی افزایش یافته است عملکرد و پایداری در مدل های پیش از بالینی، برای ساعت های جدا شده است، و دستگاه های تجزیه و انتقال گاز می تواند زمان آلودگی را از کاهش دهد.

Bioreactor و Microfluidic Platforms

Bioreactors ارائه یک محیط کنترل شده است که تقلید از میکروچیگرامک فیزیولوژیک.Islets قرار داده شده در یک تزریق بیکنور جریان ثابت رسانه، که جلوگیری از نکت مرکزی است - یک علت اصلی مرگ و میر در فرهنگ استاتیک است. پیشرفته میکروسیجت اجازه می دهد محققان برای آزمایش راه حل های حفظ در مورد تک تک تک تک قلوها و شرایط برای بهینه سازی سیستم عامل های حمل و نقل توده ای نیز استفاده از آنها از اکسیژن کم است.

آنتی اکسیدان ها و افزودنی های ضد تورم

اضافه کردن آنتی اکسیدان ها مانند N-acetylcysteine، tempol یا کوآنزیم Q10 برای حفظ راه حل ها، گونه های اکسیژن واکنشی و Peroxidation چربی را کاهش می دهد، سیتوکین های ضد التهابی مانند IL-1-1-۱-۱-۱ یا عوامل که مانع از مکمل محافظت از آبشارها از IBMIR می شوند، نوآوری کلیدی استفاده از سولفید هیدروژن است که اهدا کنندگان تست های ضد التهابی را بهبود می دهند و یا از طریق کاهش این روش های متابولیکی برای محافظت از طریق کاهش این روش های متابولیکی و کاهش می کنند.

فناوری نانو و انتساب

مواد نانوساختار یافته و عوامل کنترل یخ به عنوان ابزار قدرتمند در حال ظهور هستند. نانوذرات که رادیکال های آزاد را مسدود می کنند یا عوامل ضد تومور را به طور مستقیم به جزایر تبدیل می کنند، به عنوان ابزار قدرتمند است. انضمامی از جزایر در آلجینات و یا سایر ⁇ ها قبل از محافظت از آنها از نیروهای اوار و حمله ایمنی برخی از دستگاه های کپسوله ای که تنها در طول پیوند دادن به مواد اکسیژن استفاده می کنند، بلکه وعده می دهند تا از روش های پیوند آنها جلوگیری کنند.

اندازه گیری موفقیت حفظ: قابلیت و عملکرد

ارزیابی دقیق کیفیت ایزولت برای ارزیابی تکنیک های حفظ جدید ضروری است. روش های سنتی مانند تریپپان آبی محرومیت یا آنفولانزایسین دیacetate / Propidium iodide لکه دار کردن غشا را ارزیابی می کنند اما عملکرد پیچیده تری را پیش بینی نمی کنند.

میزان مصرف ATP و اکسیژن

محتوای ATP در هر معادل معادل معادل با قابلیت زیست و تابع پس از انتقال اکسیژن (OCR) اندازه گیری شده در یک اتاق آشفته یک اندازه پویا از فعالیت میتوکندری و بالینی را فراهم می کند. OCR بالاتر از 200 بعد از ظهر /min در هر 100 معادل آن استولت عالی در نظر گرفته شده است. این همانطور کهsays در تحقیق و در تست انتشار بالینی استفاده می شود.

تست ترشح انسولین با گلوکز-Stimulated انسولین

تست عملکرد استاندارد طلا، گلوکز ترشح انسولین (GSIS) است که به طور پیوسته در معرض کم (2.8 mM) و شاخص های بالا (16.7 متر) گلوکز قرار دارد و انسولین آزاد شده اندازه گیری می شود. شاخص تحریک (ratio از ترشح گلوکز پایین) بالاتر از 2.0 قابل قبول است؛ مقادیر بالاتر از 5.0 روش های حفظ جدید عالی برای دستیابی به تحریک جدید است.

در Vitro و در ارزیابی Vivo

در قابلیت و عملکرد آزمایشگاهی مفید است، اما آزمون نهایی به موش های ایمنی (مدل موش برهنه) پیوند می یابد (مدل موش) ذرات انسانی که پس از 30 روز از این موش ها بازیابی می شوند، برای محتوای انسولین، چگالی عروق و انتشار انسولین پاسخگو به گلوکز تجزیه و تحلیل می شوند.این مدل استاندارد طلایی برای اعتبار اولیه تکنیک های حفظ است.[۱۰][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][۳][

تاثیر بالینی بهبود حفظ

حفظ بهتر شروع به ترجمه به نتایج بالینی بهتر کرده است.این اثر در عملکرد پیوند، تدارکات پیوند و کیفیت بیمار زندگی قابل مشاهده است.

عملکرد بهتر Graft و استقلال انسولین

مراکزی که پروتکل های حفظ بهینه را تصویب کرده اند، نرخ های بالاتری از استقلال انسولین را در شش ماه و یک سال گزارش می دهند. پروتکل ادمونتون (که پیوند ایزوولت را در سال ۲۰۰۰ اصلاح کرد) - امروزه از جزایر تازه استفاده شده است، برنامه هایی که ترکیب می کنند، هیپوترونیک، و افزودنی های آنتی اکسیدانی به نتایج قابل مقایسه دست می آورند حتی زمانی که پلاکت ها برای ۲۴ ساعت یا بیشتر حفظ شده باشند.[۱۰]

زمان و مکان یابی سرد

یکی از بزرگترین موانع پیوند گسترده ای است که پنجره شش ساعته از تدارکات پانکراس به انزوای مطلقه است. نوآوری هایی مانند تزریق دستگاه هیپوترمی و نگهداری پیشرفته Cryopreservareservation می تواند این را به 12 تا 24 ساعت گسترش دهد.این اجازه می دهد تا اندام ها در طول مسافت های طولانی تر منتقل شوند، سازگاری با گیرندگان را بهبود بخشد و تعداد اعضای بدن اهدا کننده را کاهش دهد.

کاهش زود هنگام سود

IBMIR و هیپوکسی-موپتووز علل اولیه از دست دادن حشرات در هفته اول است. تکنیک های نگهدارنده که پیش شرط با عوامل ضد توموری پیش می رود یا اکسیژن پایدار را در طول فرهنگ کاهش می دهد، نشان می دهد که دریافت کنندگان از جزایر حفظ شده با رسانه های اکسیژن دارای سطوح بالایی از پپتید C (که نشان دهنده تخریب زودرس است) و نرخ های استقلال بیشتر انسولین هستند.

مسیرهای آینده در رصدخانه های جزیره

این زمینه به سرعت به سمت راه حل های شخصی سازی شده و بیولوژیکی مهندسی شده است که از اسک ها در هنگام آماده سازی آنها برای محیط ایمنی گیرنده محافظت می کند.

مهندسی ژنتیک برای افزایش انعطاف پذیری

اصلاح ژنتیکی جزایر قبل از حفظ یک منطقه فعال از تحقیقات است.بیش از بیان پروتئین های ضد انگلی مانند Bcl-2 یا اکسیژناز-1 محافظت در برابر استرس سرد و التهاب. از بین بردن ژن های درگیر در تکمیل فعال سازی IBMIR. در حالی که این تغییرات نیاز به بردارهای ویروسی و افزایش موانع نظارتی دارند، کارآزمایی های بالینی با استفاده از روش های اصلاح شده توسط کریسپر برای پنج سال آینده انتظار می رود.

دانلود بازی پیشرفته Cryopreservation with Body Banking

مفهوم نوظهور بانکداری عضو با هدف حفظ کل پانکراس یا خوشه های بزرگ (برای ماه ها یا سال ها با استفاده از vitrification و نانوگرم کننده) هدف قرار می گیرد، این امر به ایجاد "libraries" که می تواند برای تطبیق HLA و ایمنی عفونی قبل از استفاده مورد آزمایش قرار گیرد، این فناوری هنوز پیش از حد و حصر است، اما موفقیت در روشنگری و بازسازی و تکرار کلیه ها و بانکداری [F] پیشنهاد می کند که کل بدن را برای انزوای اندام:5 قابل استفاده می کند:

ترکیب با Immunomodulation

نظارت نه تنها در مورد زنده نگه داشتن سلول ها است – بلکه فرصتی است برای اصلاح آنها برای جلوگیری از سیستم ایمنی بدن. Co-encapsulation از جزایر با سلول های T تنظیم کننده یا با پلیمر های تنظیم کننده ایمنی می تواند نیاز به سرکوب ایمنی مادام العمر را کاهش دهد.

سلول های بنیادی و نیازهای حفظ کننده

سلول های سلول بنیادی – سلول های دارای مجوز وارد کارآزمایی های بالینی به عنوان جایگزین برای اعضای اهدا کننده هستند، این سلول ها نیز باید حفظ شوند و چالش های منحصر به فرد را ارائه می دهند زیرا آنها کمتر بالغ و حساس تر به استرس هستند. تکنیک های حفظ کننده بهینه شده برای جزایر اولیه احتمالا انتقال به محصولات مشتق شده از سلول، اما تحقیقات مداوم سازگار با پروتکل برای این بافت های مهندسی شده است.

نتیجه گیری

نوآوری در حفظ سلول های جزیره ایلت در حال تبدیل چشم انداز پیوند ایزولت برای دیابت نوع 1 است.از vitrification و تزریق هیپوتریک برای ارتقاء ژنتیکی و فناوری نانو، این پیشرفت ها در حال حرکت این زمینه از یک روش محدود توسط تدارکات اهدا کننده و شکنندگی سلول به یکی از آنها است که قابل اعتمادتر، مقیاس پذیر و موثر است. - توسط سازمان های پشتیبانی شده مانند JDRF و موسسه ملی پیوند و اطمینان است - به احتمال زیاد این روش های پیوند بیمار را به آن نزدیک تر می دهد.