Kök hücre implant prototipleri, Tip 1 diyabet tedavisinde yepyeni yollar açıyor

Yeni araştırmalar, tip 1 diyabet için güvenilir, uzun vadeli tedavilerin yolunu açıyor. Çalışma, insülini doğrudan diyabet hastalarının kan dolaşımına iletebilen kök hücrelere dayalı implantlar geliştirmeye odaklandı.

İmplantlar henüz klinik bir rolde kullanıma hazır olmasa da, araştırma, bu tür sistemlerin gelecekte kullanım için uygulanabilirliğini kanıtlıyor. İmplantlar, insan pluripotent kök hücrelerinden (PSC’ler) türetilen pankreas endoderm hücrelerinden oluşur ve 26 hasta ile test edilmiştir. Daha fazla araştırma ve geliştirmeden sonra, bu tür implantlar, alıcıları üzerinde klinik bir etkisi olacak insülin seviyeleri salgılayabildiğinde, mevcut insülin verme sistemlerine ve adacık replasman tedavilerine (pankreatik transplantlar) uygulanabilir bir alternatif haline gelebilirler.

Umut verici ilk adımlar

çalışmanın ilgili yazarı olan British Columbia Üniversitesi’nden Dr. Timothy J. Kieffer, şöyle diyor,

Cihaz yara bandı boyutundadır ve subkutan implant için laboratuarda yetiştirilen adacık hücrelerini içerecek şekilde tasarlanmıştır. Oksijen ve besinlerin verilmesine ve insülinin kan dolaşımına salınmasına izin vermek için içindeki hücrelerin vaskülarize olmasını sağlar. .Ayrıca kolayca geri alınabilir.

Ekip, prosedürün invazivliğini en aza indirirken, sürekli, uzun vadeli tedavi seçeneklerine aracılık etmek için tip 1 diyabetli hastalar için sınırsız insülin üreten hücre tedariki sağlamayı amaçlıyor.

İnsülin, kanımızdaki glikoz (şeker) seviyelerini kontrol altında tutan bir hormondur ve pankreas β-hücreleri tarafından üretilir. Tip 1 diyabet, bu hücrelerin yok edilmesiyle karakterize edilir ve hastaların kan dolaşımında tehlikeli derecede yüksek glikoz seviyelerine yol açar. Bu duruma yönelik mevcut tedaviler, ya manuel enjeksiyon yoluyla ya da bir hastanın takabileceği ve hormonu periyodik olarak veren otomatik sistemler aracılığıyla doğrudan kan dolaşımına insülin verilmesini içerir. Diğer bir olasılık – genel şemada çok daha nadir görülmesine rağmen – durumu donör organlardan adacık nakli yoluyla tedavi etmektir.

Bu tedavi seçeneklerinin her biri kendi dezavantajları ile birlikte gelir. Doğrudan enjeksiyonlar, kullanıcıların kendi durumlarını izlemelerini, prosedürü gerçekleştirmeyi hatırlamalarını ve ayrıca çekimleri kusurlu uygulama riskini taşımasını gerektirir. Otomatik cihazlar, uzun süre kullanım için çok külfetli olabilir, uzun vadeli komplikasyonlarla ilişkilendirilebilir ve arızalanabilir. Nakil işlemleri çok müdahaleci işlemlerdir ve donör organlarının temini talebe kıyasla çok sınırlıdır.

Ekip, bu nedenle, bir alternatifin gerekli olduğunu savunuyor.

Mevcut çalışma, pankreatik endoderm hücrelerinin böyle bir alternatif olarak kullanımını içeren bir faz I/II klinik deneyi hakkında rapor veriyor. Ekibin cihazları, bu tür hücreleri, hücrelerin doğrudan vaskülarizasyonuna izin veren özel kapsüller içinde içerir; bunlar hastaların derisinin altına implante edildi. Ancak prosedür, katılımcıların vücutlarının implantları reddetmesi riskini taşıyordu ve bu nedenle donör adacık transplantasyon prosedürlerinde yaygın olarak kullanılan bir immünosupresif tedavi rejimini içeriyordu. Bu tür tedavilerin olası yan etkileri, bağışıklık sistemlerinin baskılanmasının doğrudan bir sonucu olarak hastalarda kanser ve enfeksiyon riskinin artmasıdır.

Bununla birlikte, yazarlar, cihazların amaçlandığı gibi çalıştığını ve içindeki hücrelerin kanlarındaki glikoz seviyelerine yanıt olarak insülin salgılamaya ve doğrudan katılımcıların kan dolaşımına iletmeye başladığını bildiriyor. İnsülin ekspresyonu (salgısı), implantasyondan 3 ila 12 ay sonra eksplante edildikten sonra cihazların %63’ünde kaydedilmiştir. İnsülin salgılayan hücreler, implantasyondan 6 ila 9 ay sonra bu cihazlarda aşamalı olarak birikmeye başladı.

Henüz insülin için tam gereksinimlerini karşılayamasalar da, bir yıllık bir çalışma döneminde, uygulanması gereken insülin katılımcılarının miktarını %20 oranında azaltmışlardır. Ayrıca, çalışma öncesi dönemlere kıyasla hedef kan şekeri aralığında %13 daha fazla zaman harcadılar.Dr. Kieffer,  şunları ekliyor:

İmplantların, normal sağlıklı pankreas adacıkları gibi, öğün kontrollü bir şekilde, düşük seviyelerde de olsa insülin üretebildiğini bulduk. “Sponsor şirket ViaCyte kısa süre önce, bu cihazlardan daha fazlası implante edildiğinde (8) klinik olarak anlamlı insülin seviyelerine ulaşıldığını bildirdi ve bu da kan şekeri kontrolünün büyük ölçüde artmasıyla birlikte insülin enjeksiyon gereksinimlerinde çarpıcı bir azalmaya yol açtı.

Genel olarak, bu cihazlar vücutları tarafından iyi tolere edildi ve greftlerin neden olduğu ciddi yan etkiler olmadı. İki katılımcı, immünosupresyon tedavisi ile ilgili ciddi yan etkiler yaşadı. Bununla birlikte, katılımcılar tarafından bildirilen yan etkilerin çoğu, gerçek implantasyon/eksplantasyon ameliyatları veya immünosupresif tedavinin yan etkileri ile ilgilidir. Ekip, her şey göz önüne alındığında, cihazların neden olduğu yerel enfeksiyon riskinin çok düşük olduğunu ve cihazların kendilerinin zayıf bir bağışıklık veya iyileşme yanıtına sahip katılımcılarda bile iyi tolere edildiğini öne sürdüğünü açıklıyor.

Bu, bir hastanın tüm yaşamı boyunca bu tür cihazların kullanımına ilişkin soruları gündeme getirir. Bunun için ideal bir çözüm, kök hücre bazlı adacık replasman tedavisini cihazların kendileri olmadan gerçekleştirme seçeneği olabilir, çünkü bu, immünosupresif tedavilere olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldıracaktır.

Hala yapılacak işler

Çalışmanın en önemli sınırlamalarından biri kontrol grubunun olmamasıydı, bu nedenle bulgular, bu tür cihazların tip 1 diyabet tedavisinde ne kadar etkili olacağına dair herhangi bir sonuca varmak için kullanılmamalıdır. Bununla birlikte, çalışma, tasarımlarının arkasındaki çalışma prensibini kullanmanın ve doğrulamanın nispeten güvenli olduğunu göstermektedir. Hastalar için klinik olarak ilgili faydalar sağlamak için bu tür implantların içermesi gereken hücre miktarını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacaktır.