بررسی استفاده از فناوری های انتساب در پیوند های سلول جزیره

درک پیوند سلول های Islet Cell برای دیابت نوع 1

دیابت نوع 1 یک اختلال خود ایمنی مزمن است که با تخریب سلول های بتا تولید کننده انسولین در پانکراس مشخص می شود، که منجر به کمبود انسولین و هیپرگلیسمی مزمن می شود.استراتژی های درمانی فعلی برای دیابت نوع 1 بالینی است - عمدتاً از نظر بالینی خارج از سلول های انسولین همراه با نظارت بر قند خون - عدم تقلید کامل تنظیم انسولین، اغلب در زیر بهینه سازی یا نظارت دائمی از این بیماری قند روزانه، نیاز به جلوگیری از مصرف چندین بیمار دارد.

پیوند سلول Islet به عنوان یک راه امیدوار کننده برای جایگزینی موثر تولید انسولین آندومتر و دستیابی به ثبات طولانی مدت گلیسمیک ظهور کرده است.در پیوند سیمی، جزایر (که حاوی سلول های β و سایر انواع سلول ها هستند) از پانکراس اهدا کننده جدا شده و به افراد مبتلا به دیابت نوع 1 پیوند پیوند می یابد.پس از آن پیوند طبیعی شروع به تولید انسولین در پاسخ به بهبود مستمر گلوکز برای بیماران مبتلا به این درمان قابل توجه خون می شود.

پیوند Islet اخیرا توسط اداره غذا و داروی ایالات متحده برای بزرگسالان مبتلا به دیابت نوع 1 پیچیده با حوادث شدید هیپوگلیسمی شدید تأیید شده است.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.

پیگیری طولانی مدت کنسرسیوم پیوند جزیره بالینی فاز 3 مرحله پیوند تکلت شامل 48 نفر از این جمعیت نشان داد که بقای گرافت در 84٪ از گیرندگان است، با HbA1c حفظ در کمتر از 7٪ در 77٪ و در کمتر از 6.5% در ۷۴٪، عدم وجود حوادث شدید هیپوگلیسمی در بیش از 90٪، و تقریبا 50٪ از بیماران مبتلا به انسولین تغییر یافته است.

چالش بحرانی: رد کردن Immune

علی رغم موفقیت قابل توجه پیوند استلت، یکی از مهمترین موانع برای پذیرش گسترده، پاسخ ایمنی بدن به سلول های پیوند خورده باقی می ماند، زیرا چنین پیوندهایی در تنظیم همهوژنیک رخ می دهد، گیرندگان نیاز به درمان سرکوب کننده ایمنی دارند.این درمان مزمن و سیستمیک می تواند منجر به سمیت، افزایش خطرات عفونت و توسعه تومور و در نهایت کاهش کیفیت زندگی برای بیماران شود.

داروهای مورد نیاز برای سرکوب رد شدن از جزایر باید برای زندگی پیوند ادامه یابد و آنها با خطرات قابل توجهی همراه هستند.استفاده از آنها حساسیت به عفونت های باکتریایی و ویروسی را افزایش می دهد؛ همچنین می تواند باعث کاهش خستگی، عملکرد کلیه، زخم دهان و مشکلات دستگاه گوارش شود؛ و ممکن است خطر طولانی مدت توسعه سرطان های خاص را افزایش دهد.

عملکرد کلیه در مقایسه با مراقبت های استاندارد، در مقایسه با مراقبت های استاندارد، کاهش یافته است، اثر به احتمال زیاد توسط نیاز مداوم برای مهار کننده های مبتنی بر اکسیرین توضیح داده شده است - ایمنی بدون نیاز به ایمنی بدن از رد و برگشت خود ایمنی.

نیاز به سرکوب ایمنی سیستمیک همچنان مانع اصلی برای پیوند دادن استولت برای بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 است، بنابراین یک هدف مهم تحقیقات آینده، دستیابی به " تحمل ژنتیکی" برای سلول های پیوند خورده است، به این معنی که داروهای سرکوب کننده ایمنی تنها برای یک زمان کوتاه یا حتی در همه این مورد نیاز است که در آن فن آوری های کپسول به عنوان یک راه حل تصویر به طور بالقوه در حال تغییر است.

تکنولوژی های انضمام چیست؟

انتسابیک تکنولوژی بستن سلول های زنده با یک غشای نیمه قابل لمس است.سلول میکرونکپساسیون شامل بی حرکت سلول ها در داخل یک غشای نیمه قابل مصرف پلیمری است که اجازه می دهد تا انتشار دو جهت مولکول ها مانند هجوم اکسیژن، مواد مغذی، عوامل رشد ضروری برای متابولیسم سلول های سلولی و انتشار بیرونی مواد زائد و پروتئین های درمانی در همان زمان جلوگیری از نابودی سلول های نیمه هادی و محافظت از آن ها جلوگیری کند.

در یک استراتژی، به نام encapsulation، پلاکت ها (از جمله اهداکنندگان و همچنین خوشه های مشتق شده از سلول مانند و ارگانوئیدهای رشد یافته در آزمایشگاه) با موادی پوشانده شده اند که از آنها محافظت می کند تا از حمله سیستم ایمنی گیرنده و ارتقاء عملکرد سالم خود محافظت کنند. اصل اساسی پشت encapsulation در سادگی آن ظریف است: ایجاد یک مانع ضروری و جلوگیری از تزریق مواد مغذی به طور همزمان.

یک پانکراس زیستی مصنوعی به عنوان یک ساختار پانزالمعده بر اساس کپسوله سازی سلول های اسلت در یک غشای نیمه قابل توصیف تعریف شده است تا سلول ها بتوانند از سیستم ایمنی میزبان محافظت شوند در حالی که آنها انسولین را برای تنظیم قند خون ترشح می کنند.این مفهوم نشان دهنده یک رویکرد مهندسی پیشرفته است که به دنبال تکرار عملکرد طبیعی پانکراس در حالی که محافظت از سلول های پیوند از تخریب ایمنی است.

تاریخ تکنولوژی کپسوله سازی چندین دهه به گذشته می رسد.در سال 1964، ایده سلول های کپسوله در میکروکپسرهای پلیمری بسیار نازک به طوری که برای ارائه ایمنی محافظت از سلول ها توسط توماس چانگ پیشنهاد شد که اصطلاح "سلول های مصنوعی" را برای تعریف این مفهوم از بیکوژناسیون ها معرفی کرد. سیستم توسط لیم و پیشگام علوم زیستی، پیشگام این مواد مهندسی میکروبی، به طور چشمگیری پایان می دهد.

انواع روش های انکپار

دو روش اصلی مهار به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند: میکروشارکتاسیون و نانوکاسیون هر رویکرد مزایای متمایزی را ارائه می دهد و با چالش های منحصر به فرد در محافظت از سلول های سیمی پیوند شده از رد ایمنی در حالی که حفظ زندگی و عملکرد آنها بسیار مهم است برای قدردانی از پیچیدگی و پتانسیل از انکراسیون فن آوری در درمان دیابت.

Microencapsulation

میکرونپساسیون اشاره به یک سیستم کروی دارد که از حدود ده ها میکرون تا ۱٫۵ میلی متر اندازه دارد، این رویکرد شامل سلول های تکلت یا خوشه های کوچک از جزایر با لایه نازک مواد سازگار با زیست است، به طور معمول ایجاد کپسول های کروی است که می تواند به بدن بیمار کاشته شود.این معمولا مواد مورد استفاده برای میکرون کش آلک، به طور طبیعی یک پلی قهوه ای استخراج شده از پلی قهوه ای است.

آلginate-polylysine-alginate (APA) میکروکپستال های بی حرکت سلول های بیگانهenograft توسعه یافته بودند، این مطالعه نشان داد که هنگامی که این میکرونک های ریز شده به موش های دیابتی کاشته شدند، سلول ها باقی مانده و کنترل سطح گلوکز برای چندین هفته.این موفقیت اولیه در مدل های حیوانی نشان داد که امکان سنجی رویکرد میکروکینگ و تحقیقات بعدی را نشان می دهد.

میکروشارکت مبتنی بر آلاژات دارای مزایای مختلفی است.این ماده سازگار با زیست، نسبتا ارزان است و می تواند تحت شرایط خفیف پردازش شود که به سلول های کپسوله آسیب نمی رساند. فرایند ژل به سرعت اتفاق می افتد زمانی که راه حل آلاژ در تماس با یون های کلسیم قرار می گیرد، اجازه می دهد تا برای تزریق کارآمد از اعداد بزرگ است، با این حال، میکروکاژکوژنک کشک کشکاسیون نیز در مورد چالش های بدن قابل توجه قرار گرفته است، به خصوص در مورد پاسخ بدن و به خصوص فیبروز.

میکرواسپپساس برای مهار کردن استلت کنترل گلیسمی بلند مدت را در مدل های میله ای دیابت فعال کرده است؛ با این حال، انسان با فرمول های معادل میکرواسپهیماتیک تنها عملکرد گرافت گذرا را به دلیل یک واکنش شدید خارجی بدن، به فیبروزاتیک بیش از رشد و در گونه های دودویی صحیح، برای جلوگیری از موانع رسوب در استفاده از میکرواسپین در هر مدل های عمده از آن، تجربه کرده است.

برای پرداختن به این چالش ها، محققان فرمول های آلیکت شیمیایی اصلاح شده را با یک تکنیک پیوند حداقل تهاجمی به ستون فقرات غیر انسانی، امیدوار کننده ترین ماده شیمیایی اصلاح شده مشتق شده (Z1Y15) محافظت شده و همه پاتوژن های گلوکز پاسخگو برای 4 ماه بدون نیاز به مطالعه ایمنی اخیرا مفید است (Z1Y15) به نظر می رسد بیش از حد قابل اعتماد است.

میکرونپساسیون نیاز به فرآیندهای پیچیده تر و فردی سازی دارد، در مقایسه با دستگاه های ماکرونکاسیون که ممکن است آسان تر برای تولید باشد، پس از کاشت به راحتی قابل جبران هستند و برای تجاری سازی بیشتر مطلوب هستند. علی رغم این چالش های تولید، میکرونکاپینگ همچنان یک منطقه فعال از تحقیقات به دلیل پتانسیل آن برای ارائه ایمنی بدون نیاز به دستگاه های بزرگ ایمپلنت باقی می ماند.

ماکرونسانس

ماکرونپساسیون یک رویکرد متفاوت با جذب بسیاری از سلول های اسلت در یک دستگاه یا کپسول بزرگتر می گیرد، این دستگاه ها معمولا شامل یک اتاق یا کیسه ای هستند که حاوی چندین اسید است، احاطه شده توسط یک غشای نیمه قابل هضم است. ماکرون ناتوان کننده ها مزایای بالقوه ای را ارائه می دهند، از جمله بازیابی آسان تر اگر عوارض بوجود بیاید، فرآیندهای ساده تر تولید، و توانایی اضافه کردن ویژگی های اضافی مانند ساخت اکسیژن یا ساختارهای تقویت کننده.

دستگاهracyte، ایمنی است و از یک کیسه دو لبه تشکیل شده است. غشای بیرونی دارای اندازه 5 μm متخلخل برای پشتیبانی از نفوذ سلول و ارتقاء آنژیوژنیسم در سراسر دستگاه است. غشای داخلی دارای قطر منافذ 0.4 μm برای ایمنی است که منعکس کننده نیاز به ایمنی دوگانه است.

از آن زمان، یک سیستم به نام Encaptra ایجاد کرده است که دارای یک غشای منفرد است که برای محافظت از سلول های پیوند شده از تعامل مستقیم با سلول های ایمنی، در حالی که اجازه می دهد اکسیژن و مواد مغذی برای عبور. Encapsulated سلول های بتا مشتق شده سلول های بنیادی سلول های کنترل گلوکز را در بیماران با نوع 1 دیابت، این پیشرفت های بالینی نشان می دهد که دستگاه های ماکروکینگ پیشرفت های تحقیقاتی واقعی از برنامه های تحقیقاتی هستند.

چندین دستگاه که توسعه یافته اند عبارتند از:racyte TM از TheraCyte Inc.، βAir از تکنولوژی های بتاO2، سیستم Cell Leopard از Sernova و PEC-Encap (VC-01) و PEC-Direct (VC-02) از ViaCyte (که اکنون توسط Vertex Pharmaceuticals به دست آمده است) هر یک از این دستگاه ها نشان دهنده چالش های منحصر به فرد برای حل مواد مختلف ایمپلنت، و طراحی های مختلف، و مواد مختلف است.

یکی دیگر از دستگاه های ماکروناسیون که از تکنولوژی میکروساختگی استفاده می کند نانوگللند نامیده می شود، از غشای بیرونی با نانو کانال های موازی (3.6-40 نانومتر) و میکرو کانال های ریز اختصاصی (20-60 میکرون) اطراف آن ها تشکیل شده است. نانو کانال ها برای محافظت از ایمنی و میکروکانال ها برای کمک به کاشتن 120 موش های زیر زمینی بیشتر از نانوژوئنها طراحی شده اند.

یکی از چالش های حیاتی برای دستگاه های ماکروناسیون اطمینان از اکسیژن کافی به پلاکت های کپسول شده است. اندرسون و همکارانش یک دستگاه اسکرت دوزی را گزارش کردند که همچنین دارای اکسیژن اضافی برای ذخیره سازی اکسیژن است، این ژنراتور شامل یک غشای مبادله پروتون است که می تواند بخار آب (که به طور گسترده در بدن) را به هیدروژن و اکسیژن پراکنده تقسیم کند، در حالی که آنها می توانند از طریق یک سلول های ذخیره سازی اکسیژن بدن اکسیژن بی ضرر، ذخیره کنند که می توانند بخار ذخیره سازی شوند، ذخیره سازی شده در سلول های ذخیره سازی بدن را از طریق یک سلول های اکسیژن ذخیره سازی بی ضرر، ذخیره سازی شده اند.

با این حال، تمام رویکردهای ماکروناسیون موفق نبوده اند. VX-264، یک درمان سلول های اسکن شده در یک دستگاه اختصاصی ماکرونکوپاسیون که توسط Vertex توسعه یافته است، فاز 1/2 مرحله تکمیل شده است، با این حال، تجزیه و تحلیل نقطه پایانی آن را برآورده نکرد، و منجر به خاتمه کارآزمایی بالینی شد.

نانواپوساسیون

نانونقسیم، در مقابل، اشاره به پوشش های نانو متر یا لایه ها به طور مستقیم بر روی سطح سیمی انباشته می شود، بر خلاف سایر روش های کپسول که سلول ها یا مواد را به کپسول در یک ماتریس ژل کوچک، روش نانو کپسوله سازی معمولا بر اساس تشکیل نانومسیم ها در اطراف سلول ها یا اندام ها است.

هر دو اندازه مواد حاصل و ضخامت فیلم به اندازه و مورفولوژی از جزایر فردی تنظیم شده است، این تکنولوژی به نانو کپسول ها افزایش می دهد، که ضخامت غشای محافظت از انتشار دو جهت اکسیژن، مواد مغذی و متابولت ها را پشتیبانی می کند.

نانونپساسیون نشان دهنده لبه برش تکنولوژی encapsulation است، استفاده از پیشرفت در فناوری نانو و علوم مواد برای ایجاد موانع حفاظتی که فقط نانومتر ضخامت هستند، این رویکرد فاصله انتشار اکسیژن و مواد مغذی را در حالی که هنوز هم محافظت ایمنی موثر را فراهم می کند، تضمین می کند که هر یک از این ها به طور جداگانه با پوششی محافظت می شود که دقیقاً شکل و اندازه آن را دارد.

مواد و روش های مختلف برای نانونکاسیون، از جمله تجمع لایه به لایه از پلی الکترولیتات، رسوب بخار شیمیایی و پلیمریزاسیون پلاسما بررسی شده است.هر روش مزایای مختلفی از نظر یکنواختی پوشش، کنترل ضخامت و بی طرفی را ارائه می دهد.هدف این است که یک پوشش که به اندازه کافی نازک است تا اجازه انتشار سریع اکسیژن و مواد مغذی را بدهد، اما به اندازه کافی قوی برای محافظت از دوره های ایمنی گسترده است.

مواد زیستی مورد استفاده در Encapsulation

انتخاب بیو مادی برای موفقیت هر استراتژی مهار کننده حیاتی است.مواد عایق ایده آل باید چندین مورد نیاز را برآورده کنند: محققان باید سازگار با زیست محیطی، مکانیکی پایدار، قابل اعتماد به اکسیژن و مواد مغذی، غیر قابل نفوذ برای سلول های ایمنی و آنتی بادی ها، و مقاومت در برابر تخریب در محیط زیست بدن را بررسی کرده اند.

Alginate و Modified Alginates

آلگیت همچنان به طور گسترده ای مورد مطالعه مواد برای کپسوله به دلیل بی ثباتی آن، سهولت پردازش و توانایی برای تشکیل ژل در شرایط خفیف است، با این حال، فرمول های استاندارد آلاژ محدودیت در برنامه های بالینی، به ویژه در مورد پاسخ های بدن خارجی و فیبروتیک بیش از رشد، این منجر به تحقیقات گسترده در فرمول های شیمیایی اصلاح شده است که برای کاهش این واکنش های نامطلوب طراحی شده است.

سه فرمول شیمیایی اصلاح شده، تنظیم ایمنی باعث کاهش واکنش بدن خارجی می شود: اصلاح شیمیایی Z1Y15 به طور خاص باعث تعدیل توده ای بالادستی می شود که به نوبه خود به طور قابل توجهی جذب Myofibroblasts را کاهش می دهد: مشارکت عمده برای کاهش فیبروز اصلاح شده است. این فرمول های اصلاح شده نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در پرداختن به یک چالش بزرگ از فن آوری encapulation است.

توسعه آلگیول- ⁇ و دیگر فرمول های اصلاح شده شیمیایی نشان دهنده اهمیت درک تعاملات مولکولی بین مواد زیستی و سیستم ایمنی است.با دقت مهندسی خواص شیمیایی آلجینات، محققان می توانند پاسخ میزبان را تنظیم کنند و واکنش های فیبروتیک را کاهش دهند که قبلا تلاش های encapsulation را مختل کرده اند.

مواد ابریشم

پروتئین های ابریشم درمان شده دارای ضدوژنیک پایین هستند و به ندرت باعث واکنش ایمنی در هنگام کاشت در داخل بدن می شوند. عملکرد پلاکت های موجود در مواد ابریشم به طور قابل توجهی با انقباض co-encapsulation با فیبروین افزایش یافته است، پروتئینی که خواص مکانیکی قوی و کم ایمنی را ارائه می دهد. Co-encapulation با سلول های stromal mesenchymal منجر به 2.3 افزایش تحریک اضافی از فیبرواسیون خالص شده است.

مواد مبتنی بر ابریشم مزایای منحصر به فرد از جمله خواص مکانیکی عالی، نرخ تخریب قابل کنترل و توانایی پردازش به اشکال مختلف از جمله فیلم، ⁇ s و داربست متخلخل ارائه می دهند. منشأ طبیعی پروتئین های ابریشم و سابقه طولانی مدت استفاده در برنامه های پزشکی اعتماد بیشتری به نفس بیشتری در پروفایل ایمنی و ایمنی آنها فراهم می کند.

پلیمر های مصنوعی

با استفاده از یک پوست نانوفیبرووس بسیار متخلخل و بادوام ساخته شده توسط الکترواسپکس کردن یک دستگاه حرارتی سازگار با پزشکی سیلیکون-polyکربنate-urethane (TSPU) و یک تکنیک هیدروژل آلست، محققان یک دستگاه نانو اسیدساز را توسعه دادند که از آن محافظت می کرد (NICE) دستگاه گزارش شده است که قابلیت زیستی را افزایش می دهد، ایمنی و ایمنی، و تولید انبوه (برای اطمینان از سلول های بنیادی).

پلیمر های مصنوعی مزیت کنترل دقیق بر خواص مواد، از جمله قدرت مکانیکی، قابلیت بهره وری و نرخ تخریب را ارائه می دهند. تکنیک های پیشرفته تولید مانند الکترواسپینینگ ایجاد ساختارهای نانوفیبرووس با سطح بالا و اندازه های منافذ کنترل شده، بهینه سازی تعادل بین حفاظت از ایمنی و حمل و نقل مواد مغذی را فعال می کند.

مزایای تکنولوژی های Encapsulation

فن آوری های کپسوله سازی مزایای قانع کننده ای را ارائه می دهند که آنها را به یک رویکرد جذاب برای بهبود نتایج پیوند استلت تبدیل می کند.این مزایا بسیاری از محدودیت های کلیدی را که مانع از پیوند استلت شده اند از تبدیل شدن به یک گزینه درمانی گسترده برای دیابت نوع 1.

حذف سرکوب ایمنی مزمن

مخازن انباشته شده مجهز به سد کافی برای میزبان سلول های ایمنی و آنتی بادی ها بدون استفاده از داروهای ضد ایمنی سمی برای جلوگیری از رد پیوند در حالی که پرداختن به اهدا کننده کمبود است، هر دو روش های انقباض هدف کاهش ایمنی و از بین بردن نیاز به سرکوب سیستمیک، ارائه یک راه امیدوار کننده برای بهبود پیوند و عملکرد در نوع 1 درمان دیابت است.

توانایی محافظت از جزایر پیوند خورده بدون نیاز به داروهای ضد ایمنی مادام العمر نشان دهنده شاید مهم ترین مزیت تکنولوژی انقباضی باشد. تکثیر سلول می تواند نیاز به استفاده طولانی مدت از داروهای سرکوب ایمنی پس از پیوند عضو برای کنترل عوارض جانبی را کاهش دهد.این به طور چشمگیری استخر بیمارانی را که می توانند از کانک استفاده کنند، گسترش می دهد، زیرا بسیاری از بیماران در حال حاضر نمی توانند خطرات مزمن را تحمل کنند.

با حذف نیاز به داروهای سرکوب کننده ایمنی، فن آوری کپسول می تواند پیوند را برای جمعیت بسیار گسترده تر از بیماران دیابت نوع 1 مناسب کند، نه تنها کسانی که دارای شدیدترین و سخت ترین بیماری های مدیریت دیابت هستند، این می تواند پیوند از یک درمان آخرین بار برای یک زیرمجموعه کوچک از بیماران به یک گزینه مناسب برای بسیاری از افراد مبتلا به دیابت با مدیریت بیشتر باشد.

بقای و عملکرد گسترده Islet Survival و

ترکیب اصول طراحی ارتقاء قابلیت بقا برای مدت زمان مطالعه (4 ماه) پیوند به پستانداران غیر انسانی بدون استفاده از هر گونه سرکوب ایمنی. Islet xenograft بقا، کاهش سریع گلوکز خون و کنترل گلیسمیک بلند مدت برای بیش از 200 روز بدون هیچ گونه سرکوب کننده ایمنی به دست آمد.

محیط حفاظتی ایجاد شده توسط encapsulation می تواند به طور بالقوه طول عمر عملکردی از ایزوپنهای پیوند شده را فراتر از آنچه که تنها با سرکوب ایمنی قابل دستیابی است، گسترش دهد.با محافظت از جزایر از حمله ایمنی و ارائه یک محیط میکرو پایدار، انکراسیون ممکن است به حفظ عملکرد در طول دوره های طولانی، کاهش یا از بین بردن نیاز برای پیوند تکرار کمک کند.

استفاده از جایگزین های سلول

استفاده از میکرونپساسیون از سلول های دوزی از رد ایمنی محافظت می کند و همچنین اجازه می دهد که استفاده از سلول های حیوانی یا سلول های تولید کننده انسولین اصلاح شده ژنتیکی شده است. انکپساسیون در تمام انواع و برنامه های اولیه انسانی، پوکی استخوان ها و استاتین های مشتق شده از سلول ها آزمایش شده و برای چنین فن آوری های پلت فرمی امکان پذیر است که برای انواع مختلف سلول ها و بیماری های مختلف توسعه یافته اند.

یکی از هیجان انگیزترین مزایای تکنولوژی انقباض توانایی آن برای فعال کردن استفاده از منابع سلول جایگزین فراتر از جزایر کبدی است. کمبود اهدا کنندگان عضو محدودیت قابل توجهی برای این روش ها به دلیل محدودیت های فعلی آن است و از آنجا که نیاز به سزارین در دسترس است، پیوند تنها برای یک زیرمجموعه کوچک از دیابت نوع 1 مناسب است.

کپسول می تواند استفاده از پلاکت های تبخیری را که در مقادیر تقریبا نامحدود در دسترس هستند و نشان داده شده است که به طور موثر در مطالعات پیش بالینی عمل می کند.در تلاش های بیشتر برای کاهش رد ایمنی پس از پیوند xenogeneic، غشایی محصور شده ممکن است در یک لایه محافظ قرار گیرد تا از تشخیص سلول جلوگیری شود.

علاوه بر این، تکنولوژی کپسول می تواند استفاده از جزایر مشتق شده از سلول های بنیادی را تسهیل کند که منبع بالقوه نامحدود دیگری از سلول های تولید کننده انسولین را نشان می دهد.تحقیقات در جایگزینی سلول های بتا بر توسعه راه حل های مقیاس پذیر متمرکز شده است، مانند مخازن مشتق شده از سلول های بنیادی، همراه با نتایج اولیه از ایمنی محلی، نتایج اولیه کارآزمایی های بالینی مداوم نشان می دهد که پیوند سلول های بنیادی - بازسازی سلول های انسولین به طور مداوم می تواند به طور مداوم انتقال دهنده یک نوع پیوند با یک نوع پیوند انسولین باشد.

بازگشت پذیری و ایمنی

دستگاه های ماکرونپساسیون مزایای اضافی بازگشت پذیری را ارائه می دهند اگر عوارض بوجود بیاید، بر خلاف میکرونقالات پراکنده یا به طور مستقیم پیوند شده، دستگاه های ماکرونکاسیون می توانند به صورت جراحی برداشته شوند در صورت لزوم این برگشت پذیری یک ویژگی ایمنی مهم را فراهم می کند، اجازه می دهد مداخله اگر دستگاه شکست بخورد یا اثرات نامطلوب را ایجاد کند.

پیشرفت بالینی و توسعه های اخیر

زمینه پیوند پلاکتی در سال های اخیر پیشرفت قابل توجهی را دیده است، با چندین رویکرد پیشرفت به آزمایشات بالینی و نشان دادن نتایج امیدوار کننده.این پیشرفت ها نشان می دهد که فناوری کپسوله سازی از تحقیقات آزمایشگاهی به برنامه های بالینی در دنیای واقعی حرکت می کند.

سلول های سرطانی در کارآزمایی های بالینی

با استفاده از سلول های سلول های بنیادی بالغ تر، Vertex داروها یک کارآزمایی بالینی مرحله 1/2 (VX-880) را در سال 2021 آغاز کردند، با سلول های پیوند شده به کبد تحت فشار کامل ایمنی با سرعت 7 ژوئن 2024، 12 بیمار دوز مصرف شده بودند؛ 11 از 12٪ کاهش یافته یا استقلال کامل انسولین، و تمام میزان پایین تر از حد مصرف H1 را در حد پایین تر از حد پایان قرار داده بودند.

این نتایج چشمگیر با VX-880 نشان می دهد که پتانسیل ایزوتوپ های مشتق از سلول های بنیادی برای بازگرداندن استقلال انسولین و دستیابی به کنترل گلیکیسمی عالی است، اما مهم است که توجه داشته باشید که این آزمایشات هنوز به سرکوب ایمنی نیاز دارند. مرز بعدی ترکیب ایزوتوپ های مشتق شده از سلول های بنیادی با تکنولوژی کپسول برای از بین بردن نیاز به داروهای ضد ایمنی است.

پیوند سلول های بنیادی (Oerived Islet)

یک فاز اول انسان من کارآزمایی بالینی امکان پیوند خودکار از مواد شیمیایی ناشی از اسید آمینه سلول های بنیادی سلول های بنیادی (CiPSC Islets) را در زیر سطح آنزیمی حادی برای نوع 1 درمان به دست آورد. بیمار به استقلال پایدار انسولین از 75 روز پس از انتقال گیاه، زمان طولانی بیمار با افزایش سطح مولکولی از 1.1.

پس از آن، بیمار یک حالت کنترل گلیسمی پایدار را ارائه داد، با محدوده گلیسمی زمان در هدف بیشتر از 98% و هموگلوبین گلیکیزه شده در حدود 5٪.این نتیجه قابل توجه نشان می دهد که پتانسیل سلول های مشتق شده از سلول های بنیادی خودکار برای بازگرداندن کنترل گلوکز طبیعی است، در حالی که این کارآزمایی هنوز هم از انتروپرستی استفاده می کند، استفاده از سلول های autologous (از بیمار مشتق شده) نشان دهنده کاهش بافت های مهم است.

محاکمه سلول درمانی اجباری

در سال 2017، ViaCyte انجام فاز 1/2 کارآزمایی بالینی (VC-02) با استفاده از سیستم PEC-Encap، که حاوی سلول های پانکراس مشتق شده از سلول های لوزالمعده است، در حالی که نتایج اولیه از این کارآزمایی نشان داد که سلول های کپسول شده می توانند زنده بمانند و تولید C- پپتید (نشانه ای از تولید انسولین)، این کارآزمایی همچنین چالش هایی را برای پاسخ های مرتبط با فیبراسیون و پاسخ های محدود که اثربخشی محدود است، آشکار کرد.

درمان کریسپر (که به طور شگفت انگیز در ارتباط با ViaCyte) انجام آزمایش های بالینی اول انسان با یک تحقیق، Allogeneic، ژن ویرایش شده، سلول های سلول بنیادی مشتق شده از پانکراس برای دیابت نوع 1، سلول ها نیز در یک دستگاه قرار می گیرند تا بیماران بدون راه حل ایمنی کاشت شوند - این روش جامع تجزیه و تحلیل سلول های بنیادی و تکنیک های برش سلول های پیوند چندگانه - این روش ترکیب می باشد.

گسترش پیوند با FDA-Ap ثابت شده Islet

در 25 نوامبر 2024، دانشگاه ایلینوی بهداشت در شیکاگو شروع به همکاری LANTIDRARA درمانی با CellTrans. در طول سال 2024، CellTrans مشغول بحث های گسترده با برنامه های پیوند منطقه ای و ملی استلت، با هدف راه اندازی یک پیاده سازی چند مرکز تا سال 2025. LANTIDRA توسط اکثر بیمه گران خصوصی در ایالات متحده برای بیماران مبتلا به دیابت نوع 1، علاوه بر این، به تازگی تایید شده است.

در حالی که LANTIDRA نشان دهنده پیوند بدون تشنج است که نیاز به سرکوب ایمنی دارد، تایید و گسترش در دسترس بودن آن ایجاد زیرساخت های مهم و تجربه بالینی است که از ترجمه نهایی درمان های کپسوله شده برای استفاده گسترده بالینی پشتیبانی می کند.

چالش های در برابر Encapsulation Technologies

علی رغم وعده های قابل توجه فناوری های انحصاری، چندین چالش اساسی باید پیش از رسیدن به موفقیت بالینی گسترده برطرف شود. درک این چالش ها برای قدردانی از پیچیدگی توسعه سیستم های مهار موثر و کار که هنوز هم باید انجام شود ضروری است.

واکنش بدن خارجی و فیبروز

محدودیت های عمده برای کاربرد بالینی بزرگ شامل تنوع بزرگ از مواد زیستی، با بی کفایت زیستی که منجر به برخی از درجه واکنش بدن خارجی و واکنش های فیبروتیک مترقی در مجاورت، پیوند کپسول منجر به پاسخ میزبان که به عوامل متعدد بستگی دارد (برای مثال، سلول ها، مواد، پیوند و غیره) به طور کوتاه پس از پیوند به بافت، پاسخ میزبان به دفع مواد و مواد مغذی در نزدیکی، بدون پاسخ به سلول های ضد ژن، ممکن است شامل پاسخ به طور طبیعی و یاورکوژن باشد.

پاسخ بدن خارجی نشان دهنده یکی از مهمترین موانع برای مهار موفقیت آمیز است.هنگامی که بدن یک ماده ایمپلنت شده را به عنوان خارجی به رسمیت می شناسد، آن را شروع یک آبشار التهابی است که می تواند منجر به تشکیل یک کپسول فیبروز متراکم در اطراف دستگاه ایمپلنت شده یا میکروکپسی ها شود.این بافت فیبروتیک به عنوان یک مانع عمل می کند که انتشار مواد مغذی و اکسیژن را محدود می کند، به طور بالقوه منجر به اختلال در مرگ می شود.

ماکروفاژهای فعال برای استخدام Myofibroblasts شناخته شده است که پروتئین های ماتریس اضافی (collagen I/III، laminin، فیبرینوژن) را همراه با ماکروفاژها برای تشکیل ماتریس محدود کننده مواد مغذی درک مکانیسم های سلولی و مولکولی زیر نظر پاسخ بدن خارجی برای توسعه استراتژی های برای کاهش این واکنش بسیار مهم بوده است.

ناتوانی در مدل های حیوانی بزرگتر (اولیون های غیرانسان، خوک ها، سگ ها) در مقایسه با میله ها به دلیل پاسخ ایمنی قوی باعث فیبروز بیشتر دستگاه های کپسوله سازی شده است که باعث اختلال در تبادل مواد مغذی می شود، این بیشتر نشان می دهد که قطع ارتباط بین نخستیان غیر انسانی و پیش بینی شده ترین مدل موش برای آزمایش، فن آوری های سلول های کپسوله است که این پاسخ های خاص بدن را در مورد استفاده از عوامل اصلی در مورد چالش قرار می دهد.

محدودیت های اکسیژن و Nutrient Diffusion

هیپوکسی سیگنال آپوپتووز را در سلول های بتا فعال می کند که منجر به کاهش قابلیت هایلت می شود، علاوه بر این، فاصله انتشار موثر پیوند استولت به نزدیکترین رگ خونی 150 تا 200 میکروگرم است، اما قطر ماکروک بیش از 1000μm است؛ این همچنین باعث می شود زمان تاخیر در زمان پاسخ به تغییرات در گلوکز میزبان خون.

اطمینان از عرضه اکسیژن کافی برای کپسول های کپسوله نشان دهنده یک چالش حیاتی است.Islets به شدت فعال از نظر متابولیک است که نیاز به اکسیژن قابل توجهی برای عملکرد صحیح دارد.در پانکراس بومی، جزایر به طور غنی و عروقی هستند، با رگ های خونی در نزدیکی هر سلول است.اما، کپسول ایجاد یک مانع فیزیکی بین پلاکت ها و میزبان خون، افزایش دور اکسیژن و ایجاد فاصله بالقوه در شرایط کپسول.

محدودیت انتشار اکسیژن به ویژه برای دستگاه های ماکرونک سازی مشکل است که حاوی تعداد زیادی از جزایر درون یک اتاق واحد است.Islets در مرکز دستگاه ممکن است به دور از نزدیک ترین رگ های خونی باشد که منجر به گرادیانت اکسیژن در داخل دستگاه می شود.این می تواند به نکوز مرکزی منجر شود، جایی که در وسط دستگاه به علت کمبود اکسیژن در حالی که در نزدیکی آن محیط زیست زنده می ماند.

میکروپسولتاتورهای غنی سازی پتانسیل افزایش قابل ملاحظه بقای ایزوتوپ های کپسوله شده را دارد. استراتژی های مختلف برای رسیدگی به محدودیت اکسیژن، از جمله ترکیب سیستم های مولد اکسیژن، ترویج وانکولیزاسیون اطراف دستگاه و بهینه سازی دستگاه هندسه برای به حداقل رساندن فاصله های انتشار مورد بررسی قرار گرفته اند.

قابلیت Biocompatibility و Material Optimization

دوام طولانی مدت مواد زیستی در داخل بدن باید به روش خاص برنامه آزمایش و بهینه سازی شود.برای اهداف ترجمه، تولید مواد / دستگاه های کپسوله باید با شیوه های تولید خوب و استانداردهای ISO به طور معمول تحت مقررات دستگاه های پزشکی مطابقت داشته باشد.

توسعه مواد زیستی که واقعاً سازگار با زیست هستند در طول مدت طولانی یک چالش مهم است.موادی که به خوبی در مطالعات کوتاه مدت انجام می دهند ممکن است واکنش های نامطلوبی را در هنگام کاشتن برای ماه ها یا سال ها ایجاد کنند.پاسخ بدن به مواد کاشته شده می تواند در طول زمان تغییر کند، با واکنش های اولیه به طور بالقوه خفیف به فیبروز شدید یا تخریب مواد.

علاوه بر این، الزامات کنترل تولید و کیفیت برای مواد عایق بالینی سخت است. بسیاری از مواد استاندارد طلا مورد استفاده برای کپسول هایی که به سادگی برای تولید انبوه وجود دارد، با این حال، اطمینان از کیفیت ثابت، انعطاف پذیری و عملکرد در سراسر دسته های تولید بزرگ، چالش های فنی و نظارتی قابل توجهی را ارائه می دهد.

انتخاب سایت پیوند

انتخاب سایت پیوند به طور قابل توجهی بر موفقیت پیوند سیمی کپسوله شده تأثیر می گذارد. مکان های مختلف مزایای مختلف آناتومی و معایب را از نظر دسترسی به اکسیژن، سهولت کاشت، بازگرداندن مجدد و پاسخ های ایمنی میزبان به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است به دلیل حجم بزرگ و سهولت نسبی دسترسی، اما مسائل با رسوب کپسول و کلیپ مشکل است.

نمرات فیبرواتیک بیش از حد رشد سریع تر کاهش یافت زمانی که کرات Z1Y15 به محل تبخیر بورسا پیوند داده شدند در مقایسه با فضای عمومی در استریپریستونال، که ممکن است نشان دهنده کاهش فیبروز غذایی با محدود کردن کرپینگ بند 3 باشد.در ارزیابی های آزمایشگاهی انجام شده در Z115 کپسوله شده نشان دهنده عملکرد است که اگر مقدار فیبرودوین جایگزین سایت 3 باشد (اگر اتصال به صورت اتصال آن را محدود کند).

دیگر سایت های پیوند بالقوه که مورد بررسی قرار می گیرند شامل فضاهای زیر پوستی، پوکی و حتی مکان های داخل چشم هستند.هر سایت چالش ها و فرصت های منحصر به فرد را ارائه می دهد و شناسایی مکان بهینه برای پیوند کپسوله، یک منطقه فعال از تحقیقات است.

مقیاس-Up و چالش های تولید

تولید مقادیر کافی از جزایر کپسوله شده برای استفاده بالینی چالش های تولیدی قابل توجهی را ارائه می دهد. پیوند معمولی به صدها هزار تا میلیون ها ذره نیاز دارد که همه آنها باید با کیفیت ثابت و سازگار با کیفیت متناسب باشند. برای رویکردهای میکروشارکتاسیون، این بدان معنی است که تولید میلیون ها میکروککول های فردی، هر کدام مشخصات دقیق برای اندازه، بهره وری و خواص مکانیکی.

کنترل کیفیت به ویژه برای محصولات پلاکتی به چالش کشیده است.هر دسته باید برای قابلیت پذیری، عملکرد، یکپارچگی کپسول، انعطاف پذیری و آزادی از Endotoxins آزمایش شود. فرایند جذب خود می تواند بر روی جزایر استرس داشته باشد، به طور بالقوه کاهش قابلیت و عملکرد آنها. بهینه سازی پروتکل های کپسوله سازی برای به حداقل رساندن آسیب است در حالی که حفظ بالا از طریق یک چالش است.

استراتژی های نوظهور برای غلبه بر چالش ها

محققان به طور فعال در حال توسعه استراتژی های نوآورانه برای مقابله با چالش های فن آوری های کپسوله سازی هستند، این رویکرد های نوظهور در پیشرفت های اهرم در علوم مواد، مهندسی زیستی، ایمنی و زیست شناسی سلول برای ایجاد سیستم های کپسوله سازی موثرتر است.

طراحی پیشرفته Bio Material

بر اساس مطالعات قبلی که به طور کلی از یک یا دو استراتژی ترکیبی برای محافظت از تابع پیوند سیملت استفاده می کرد، یک مدل چند منظوره با توابع متعدد راهی برای توسعه است.با پیشرفت مداوم تکنولوژی، تغییرات اضافی پلیمرها باید به درجه بالاتری از سازگاری بیولوژیکی دست یابد.

نسل بعدی مواد زیستی با خواص عملکردی چندگانه طراحی شده اند تا به طور همزمان به چندین چالش رسیدگی کنند.این مواد چند منظوره ممکن است عوامل ضد التهابی، عوامل پروتیوژنیک یا مولکول های تنظیم کننده ایمنی را برای ایجاد واکنش میزبان به جای ارائه یک مانع منفعل، به مواد سنتی مانند آلجینات برای به حداقل رساندن پاسخ های بدن خارجی در حالی که حفظ ثبات مکانیکی و قابلیت استفاده از هرم مکانیکی است، اصلاح شوند.

محققان همچنین مواد زیستی را بررسی می کنند که بیشتر شبیه به ماتریس طبیعی سلول های اضافی پانکراس است.با ترکیب پروتئین های خاص، عوامل رشد یا ویژگی های ساختاری موجود در محیط میکرو میکرولت بومی است، این مواد هدف حمایت بهتر از بقا و عملکرد است.

استراتژی های Co-Encapsulation

سلول های استرومال با آزاد کردن سیتوکین ها و عوامل رشد، پاسخ ایمنی را کاهش می دهند و همچنین پتانسیل ایجاد آنژیوژنز و ترمیم بافت های آسیب دیده را دارند.کپساسیون Co-encapsulation با انواع سلول های حمایتی نشان دهنده یک استراتژی امیدوار کننده برای افزایش بقا و عملکرد Mesenchymal سلول های stromal، سلول های انتهایی، یا واکنش های محافظ دیگر است که می توانند از طریق پشتیبانی از دستگاه های سلول های محافظ، شامل شوند.

ادغام اجزای ماتریس اضافی، سلول های انتهایی و عامل رشد ووتوکولی عروقی در بیو-ک می تواند مدل چاپ شده را بیشتر شبیه به محیط زنده سلول های جزیره ای، بنابراین افزایش عملکرد بیولوژیکی آنها.این رویکرد ایجاد یک محیط کامل تر میکرو در داخل دستگاه انقباض ممکن است بهتر پشتیبانی از دراز مدت و عملکرد بقا باشد.

3D چاپ و پیشرفته سازی

تکنولوژی چاپ 3D می تواند به تولید سریع از طریقput و حفظ سر و صدای بالا سلول به طور کلی، چاپ 3D به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین روش های انقباض دیده می شود زیرا می تواند دستگاه های چند جزء بالینی مرتبط در یک دوره کوتاه مدت تولید کند.

بیوتکنولوژی سه بعدی کنترل بی سابقه ای بر معماری و ترکیب دستگاه های انقباضی ارائه می دهد.این تکنولوژی ایجاد ساختارهای پیچیده، چند لایه ای را با اندازه های دقیق کنترل شده، ترکیب مواد و ترتیبات فضایی انواع مختلف سلول ها فراهم می کند. Bioprinting می تواند دستگاه هایی را با هندسه های بهینه شده تولید کند که به حداقل رساندن فاصله در حالی که به حداکثر رساندن ثبات مکانیکی است.

توانایی نمونه اولیه و تست طرح های مختلف دستگاه با استفاده از چاپ 3D سرعت فرآیند توسعه را تسریع می کند. محققان می توانند به سرعت از طریق تغییرات طراحی متعدد برای شناسایی تنظیمات بهینه برای برنامه های خاص، به علاوه، پرینت 3D ممکن است طرح های شخصی سازی شده را برای نیازهای بیماران فردی فعال کند.

ترکیب با Gene Editing

این رویکرد با پیشرفت در فن آوری های ویرایش ژن مانند CRISPR-Cas9 تسهیل می شود که تغییر دقیق مسیرهای مرتبط با ایمنی را برای کاهش ایمنی پیوند می دهد. مهندسی فرضیه پتانسیل برای تعریف چشم انداز درمانی درمان سلول مانند پیوند سیمی را دارد.

ترکیب encapsulation با ویرایش ژن برای ایجاد اسیدهای ایمنی هیپوایمنی نشان دهنده یک رویکرد قدرتمند هم افزایی است.نقطب های اصلاح شده با کاهش ایمنی ممکن است نیاز به حفاظت ایمنی کمتری داشته باشند، که اجازه می دهد موانع نازک تر که بهتر از اکسیژن و انتشار مواد مغذی پشتیبانی می کنند.

سلول های Islet بیش از بیان PD-L1، ثابت می کنند که سلول های پایدار گلوکز خون، با سطح نپتون انسان با کنترل گلیسمیک برای بیش از 50 روز، بدن های مهندسی برای بیان مولکول های ایمنی مانند PD-L1 می توانند به ایجاد یک محیط محلیمونوپرسشاتیک که مکمل سد فیزیکی ارائه شده توسط encapsulation است، کمک کنند.

سیستم های تحویل اکسیژن

رویکردهای نوآورانه برای اطمینان از عرضه اکسیژن کافی برای رسیدگی به یکی از مهم ترین محدودیت های تزریق اکسیژن توسعه یافته است. فراتر از دستگاه های اکسیژن سازی ذکر شده در گذشته، محققان در حال بررسی مواد اکسیژن-کارداری، سیستم های تحویل اکسیژن مبتنی بر فلوراید و طرح های دستگاه هستند که باعث ارتقاء عروق سازی سریع در اطراف ایمپلنت می شوند.

برخی از رویکردها شامل استراتژی های پیش از حمله است، جایی که محل کاشت در پیش از ارتقاء تشکیل رگ های خونی قبل از اینکه پلاکت های کپسول شده کاشته شوند، آماده شده است.این می تواند به اطمینان حاصل کند که یک شبکه عروق مناسب برای حمایت از جزایر کپسول شده از لحظه کاشت است.

رویکردهای تنظیم کننده ایمنی

پیشرفت های اخیر در پیوند سیملت از دستگاه های انقباضی استلت، سیستم عامل های بیوتکنولوژی آزاد کردن ترکیبات ایمنی یا سطح- ⁇ با ایمنی تنظیم دیناند ها، مهندسی و انتقال co-transvaling با سلول های لوازم جانبی.

به جای تکیه بر موانع فیزیکی، سیستم های تولید کننده نسل بعدی شامل استراتژی های فعال تنظیم کننده ایمنی هستند.این ممکن است شامل آزاد شدن کنترل شده داروهای ضد التهابی، ادغام مولکول های تنظیم کننده ایمنی در سطح کپسول یا مهندسی مواد کپسول برای تنظیم خواص ایمنی محلی باشد.

راهنمایی های آینده و ترجمه بالینی

اجتناب از خطرات سرکوب ایمنی مزمن نشان دهنده مرز بعدی است. چندین استراتژی وارد شده اند یا نزدیک به تحقیقات بالینی، از جمله مخازن ایمنی، سایت های کاشت ایمنی ایمنی مهندسی ایمنی با استفاده از چندین روش بالینی، رندر کردن مخازن ایمنی ایمنی است، و کاهش تحمل ایمنی در مخازن پیوند است.

مسیر های تنظیم و تصویب

حرکت چشم انداز نظارتی برای محصولات پلاکتی چالش های منحصر به فرد را نشان می دهد.این محصولات شامل اجزای بیولوژیکی (اساساس) با دستگاه های پزشکی (سیستم کپسول) است، نیاز به توجه دقیق الزامات نظارتی برای هر دو جنبه است.

نویسندگان درباره اهمیت این تأیید و مراحل حیاتی لازم برای گسترش دسترسی بیمار، مانند مقیاس پذیری تولید، ادغام بالینی، چارچوب های بازپرداخت، نظارت پس از بازاریابی و ابتکارات آموزش بیمار بحث می کنند. تایید LANTIDRA سابقه های مهم و مسیرهایی را ایجاد کرده است که تسهیل تأیید نظارتی آینده را محدود می کند، محصولات هستند.

آدرس کوتاه دانور

NIDDK در حال حاضر از تحقیقات برای مشخص کردن و تولید منابع جدید سلول های تولید کننده انسولین و از بین بردن نیاز به داروهای ضد ایمنی حمایت می کند تا به رفع کمبود پلاکت های cadaveric کمک کند، تحقیقات در حال ساخت یک کشف نقطه عطف NIDDK است که سلول های طرفداری می توانند برای تولید مقادیر زیادی از سلول های β مانند در آزمایشگاه استفاده شوند.

توسعه منابع نامحدود سلول های تولید کننده انسولین از طریق فن آوری سلول های بنیادی، همراه با مهار کردن نیاز به سرکوب ایمنی، در نهایت می تواند پیوند یک گزینه درمان گسترده در دسترس را با پیشرفت در فن آوری سلول بنیادی، به عنوان یک جایگزین سلول بنیادی به عنوان جایگزین سلول های بنیادی انسانی شناخته شده است.

ترکیب هسته ای سلول های بنیادی با تکنولوژی های پیشرفته ی انقباضی، شاید امیدوار کننده ترین مسیر برای پیوند سیمی به میلیون ها نفر که با دیابت نوع 1 در سراسر جهان زندگی می کنند، باشد.این رویکرد به هر دو محدودیت عمده پیوند فعلی است: کمبود اهدا کننده و نیاز به سرکوب مزمن ایمنی.

رویکردهای پزشکی شخصی

درمان های آینده کپسوله ممکن است شامل رویکردهای پزشکی شخصی، خیاط درمان به ویژگی های بیمار فردی باشد، این می تواند شامل استفاده از اسک های سلول های بنیادی مشتق شده از autologous برای حذف پاسخ های ایمنی همهوژنیک، سفارشی سازی طرح های دستگاه بر اساس آناتومی بیمار، یا انتخاب مواد خاص کپسوله بر اساس پروفایل های ایمنی فردی باشد.

استفاده از سلول های بنیادی حاوی درد و رنج بیمار برای تولید پلاکت های خودکلاگی نشان دهنده یک احتمال هیجان انگیز است، در حالی که این رویکرد پیچیده تر و گران تر از استفاده از سلول های همهوژنیک است، به طور بالقوه می تواند هر دو همه ی ایمنی و خود ایمنی را حذف کند، به ویژه هنگامی که با استفاده از استراتژی های مناسب و ایمن سازی ترکیب می شود.

برنامه های کاربردی Beyond Type 1 دیابت

دستگاه های ماکروناسیون به بیماری های قلبی عروقی و درمان سلول CAR-T و نتایج امیدوار کننده نشان داده شده است، این کارآزمایی های بالینی برنامه های گسترده ای از این درمان را فراتر از دیابت برجسته می کنند. فن آوری های encapsulation برای پیوند سیمی، کاربردهای بالقوه ای فراتر از دیابت نوع 1 دارند.

انتساب می تواند درمان های مبتنی بر سلول را برای طیف گسترده ای از شرایط، از جمله سایر اختلالات غدد غدد ادراری، بیماری های عصبی، نارسایی کبدی و سرطان فعال کند، بنابراین اصول و فن آوری هایی که برای مهار کننده های فرضی تصفیه می شوند می توانند برای محافظت و تحویل انواع مختلف سلول های درمانی سازگار شوند.

چشم انداز بلند مدت

پیشرفت های بیشتری برای دستیابی به یک ایمنی بهتر است بدون حمل و نقل تغذیه ای و تحویل درمانی انسولین در ماتریس مناسب طراحی شده که شبیه به محیط میکروارگانیسم پانکراس بومی نیز است، مطالعات بیشتر اثربخشی در آزمایشات پیش بالینی با مدل های حیوانی بزرگتر به عنوان در آزمایشگاه و پیش بالینی مطالعات میله های پیش بالینی مورد نیاز است که اغلب به ترجمه دقیق از آن ترجمه و استفاده از فن آوری بالینی به عنوان یک گزینه ترجمه بالینی و تسریع در آن.

با ترکیب تخصص در رشته های مهندسی برق به نورولوژی، محققان می توانند شروع به پرداختن به چالش های متعدد که در ترجمه سلول های درمانی از آزمایشگاه به کلینیک درگیر هستند، موفقیت آینده نیاز به همکاری، ترکیب فن آوری های جدید "دستگاه" با فن آوری های "سلول" و درک محدودیت های محیط زیست بیولوژیکی که در آن سلول های درمانی انسان باید وجود داشته باشد.

چشم انداز نهایی پیوند پلاکت یک روش یک بار است که ترمیم طولانی مدت یا حتی دائمی کنترل گلوکز طبیعی را بدون نیاز به تزریق انسولین یا داروهای سرکوب کننده ایمنی فراهم می کند، در حالی که چالش های قابل توجه باقی می ماند، پیشرفت قابل توجه در سال های اخیر نشان می دهد که این دیدگاه به طور فزاینده ای قابل دستیابی است.

نتیجه گیری

فن آوری های کپسوله سازی یکی از امیدوار کننده ترین مرزهای درمان دیابت نوع 1 را نشان می دهد.با ارائه یک مانع محافظ که سلول های کرمی را از حمله ایمنی محافظت می کند در حالی که اجازه عبور مواد مغذی، اکسیژن و انسولین را می دهد، تزریق پتانسیل برای از بین بردن نیاز به سرکوب ایمنی مزمن را فراهم می کند - یکی از موانع اصلی جلوگیری از پیوند به طور گسترده ای در دسترس است.

این زمینه پیشرفت قابل توجهی از کار مفهومی اولیه توماس چانگ در دهه 1960 تا سیستم های پیچیده امروزی که شامل مواد زیستی پیشرفته، سلول های ویرایش ژنتیکی، سیستم های تحویل اکسیژن و استراتژی های تنظیم کننده ایمنی هستند، نشان می دهد که پلاکت های کپسوله می توانند زنده بمانند، عملکرد و کنترل گلیک در بیماران را فراهم کنند، و مفهوم بنیادی را تأیید کنند، در حالی که باید بر چالش های غلبه کنند.

موانع قابل توجه باقی مانده، از جمله پاسخ های بدن خارجی، فیبروز، محدودیت های انتشار اکسیژن و نیاز به بهبود مواد سازگار با زیست محیطی، محققان به طور فعال در حال توسعه راه حل های نوآورانه برای این چالش ها از طریق طراحی پیشرفته بیوتکنولوژی، چاپ 3D، استراتژی های co-encapsulation، و ترکیب رویکردهای که ادغام با ویرایش ژن و اصلاح ایمنی.

همگرایی پیشرفت های تکنولوژیکی چندگانه - از جمله جزایر مشتق شده از سلول های بنیادی، سیستم های پیچیده انقباضات، ویرایش ژن و تولید پیشرفته - ایجاد فرصت های بی سابقه برای درک پتانسیل کامل پیوند سیمی است که همراه با منابع نامحدود سلول های تولید کننده انسولین از فن آوری های سلول بنیادی، انضمام می تواند از یک درمان تنها در دسترس برای یک زیرمجموعه کوچک از بیماران به طور گسترده ای که می تواند به نفع نوع 1 میلیون ها نفر از افراد زنده باشد، تبدیل شود.

همانطور که تحقیقات ادامه می یابد و پیشرفت کارآزمایی های بالینی، رویای درمان عملکردی برای دیابت نوع 1 از طریق پیوند پلاکتی به طور فزاینده ای ملموس می شود، در حالی که چالش ها باقی می مانند، پیشرفت های انجام شده تا به امروز دلیل قوی برای خوش بینی است که فن آوری های مهار کننده نقش مهمی در درمان آینده دیابت و به طور بالقوه بسیاری از بیماری های دیگر قابل انعطاف برای درمان های مبتنی بر سلول ایفا می کند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد پیوند و تحقیقات دیابت، از [FLT] [FLT:] موسسه ملی دیابت و بیماری های گوارشی و کلیوی بازدید کنید، انجمن دیابت آمریکا ، [FLT3]، JDRF [LT:5، آخرین تحقیقات پیوند [F] در این زمینه است.