Σε μια σημαντική ανακάλυψη για την έρευνα του διαβήτη, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων κατάφερε να εκτυπώσει τρισδιάστατα, λειτουργικά ανθρώπινα νησίδια χρησιμοποιώντας μια νέα βιο-μελάνη. Αυτή η τεχνολογία ενδέχεται κάποια μέρα να εξαλείψει την ανάγκη για ενέσεις ινσουλίνης.
Η ομάδα, υπό την καθοδήγηση του ανερχόμενου επιστήμονα Δρ. Κουεντάν Περιέ, ανέπτυξε μια μέθοδο 3D εκτύπωσης νησιδίων — των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη και βρίσκονται στο παγκρεατικό ιστό. Οι μεταμοσχεύσεις νησιδίων στο ήπαρ παρουσιάζουν περιορισμένη αποτελεσματικότητα, γεγονός που καθιστά επιτακτική την ανάγκη για νέες και βελτιωμένες θεραπείες για τους 59 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως που ζουν με διαβήτη τύπου 1, όπως επισημαίνει η Διεθνής Ομοσπονδία Διαβήτη.
Αντί να εμφυτεύονται στο ήπαρ, η νέα μέθοδος τοποθετεί υποδόρια τα 3D εκτυπωμένα νησίδια, προσφέροντας έτσι μια λιγότερο επεμβατική και πιο φιλική για τον ασθενή θεραπευτική λύση.
«Στόχος μας ήταν να αναδημιουργήσουμε το φυσικό περιβάλλον του παγκρέατος, ώστε τα μεταμοσχευμένα κύτταρα να επιβιώνουν και να λειτουργούν καλύτερα», εξήγησε ο Δρ. Περιέ.
Για την εκτύπωση, η ομάδα ρύθμισε τον εκτυπωτή σε χαμηλή πίεση (30 kPa) και αργή ταχύτητα (20 mm/λεπτό), μειώνοντας τη μηχανική καταπόνηση των νησιδίων και διασφαλίζοντας την ακεραιότητά τους — πρόβλημα που είχε παρουσιαστεί σε προηγούμενες προσπάθειες.
Η βιο-μελάνη αποτελείται από αλγινικό άλας και αποκυτταρωμένο ανθρώπινο παγκρεατικό ιστό, προσομοιώνοντας τον σκελετό του οργάνου και παρέχοντας οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά στα νησίδια. Στο εργαστήριο, η επιβίωση των κυττάρων ξεπέρασε το 90%, ενώ τα νησίδια διατήρησαν τη λειτουργικότητά τους έως και τρεις εβδομάδες, απελευθερώνοντας μεγαλύτερες ποσότητες ινσουλίνης σε απάντηση στη γλυκόζη σε σύγκριση με τα συμβατικά πρότυπα. Μέχρι την 21η ημέρα, τα νησίδια έδειξαν βελτιωμένη ικανότητα ανίχνευσης και απόκρισης στα επίπεδα σακχάρου, χάρη στην πορώδη δομή τους που ευνοεί τη ροή υγρών και τη νεοαγγειογένεση- κλειδί για τη μακροχρόνια επιβίωση μετά τη μεταμόσχευση.
«Πρόκειται για μια από τις πρώτες μελέτες που χρησιμοποιεί πραγματικά ανθρώπινα νησίδια αντί για ζωικά στην βιοεκτύπωση, με εντυπωσιακά αποτελέσματα», τόνισε ο Δρ. Περιέ. «Είμαστε πλέον ένα βήμα πιο κοντά σε μια θεραπεία που χωρίς ενέσεις ινσουλίνης» πρόσθεσε.
Η ομάδα δοκιμάζει ήδη τα νησίδια σε ζωικά μοντέλα, εξετάζει μεθόδους κρυοσυντήρησης για ευρεία διανομή και διερευνά την εκτύπωση νησιδίων από βλαστοκύτταρα ή χοίρινα προκειμένου να αντιμετωπιστεί η έλλειψη μοσχευμάτων.
«Παρά το γεγονός ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα, η νέα αυτή μέθοδος βιοεκτύπωσης σηματοδοτεί ένα κρίσιμο ορόσημο προς εξατομικευμένες, εμφυτεύσιμες θεραπείες για τον διαβήτη. Αν οι κλινικές δοκιμές επιβεβαιώσουν την αποτελεσματικότητά της, θα αλλάξει ριζικά τη ζωή εκατομμυρίων ανθρώπων παγκοσμίως», κατέληξε ο Δρ. Περιέ.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
