Un potenţial nou tratament pentru diabet abordează ochii pacienţilor. Oamenii de ştiinţă suedezi au dezvoltat un dispozitiv la scară microscopică ce poate fi implantat în ochi pentru tratamentul diabetului şi al altor boli care ar putea beneficia de terapii pe bază de celule.
Dispozitivul inovator imprimat în 3D, capabil să încapsuleze celule pancreatice producătoare de insulină şi senzori electronici, a fost conceput de o echipă de la Institutul Regal de Tehnologie KTH şi Institutul Karolinska.
Această colaborare a permis plasarea precisă a mini-organelor, cum ar fi insulele pancreatice (insulele lui Langerhans), în interiorul ochiului, fără a fi nevoie de suturi.
Acest progres oferă perspective interesante pentru tratamentele pe bază de celule, în special pentru abordarea diabetului zaharat de tip 1 sau 2, folosind ochiul ca platformă.
Anna Herland, lector superior în cadrul Diviziei de Bionanotehnologie de la SciLifeLab din cadrul KTH şi al centrului de cercetare AIMES de la KTH şi Institutul Karolinska, explică faptul că ochiul este o locaţie ideală pentru această tehnologie, deoarece nu are celule imune care ar putea reacţiona negativ în timpul etapelor iniţiale ale implantării.
Transparenţa sa permite observarea vizuală şi microscopică a comportamentului implantului în timp.
„Ochiul este singura noastră fereastră către corp şi este privilegiat din punct de vedere imunitar", spune Herland într-un comunicat al universităţii.
Dispozitivul în sine este proiectat într-o formă specială, şi măsoară aproximativ 240 de micrometri în lungime.
Designul permite ca structura să fie poziţionată în siguranţă în camera anterioară a ochiului (ACE), în unghiul dintre iris şi cornee.
Această cecetare marchează prima fixare mecanică de până acum a unui dispozitiv în camera anterioară a ochiului.
„Am proiectat dispozitivul medical pentru a menţine mini-organe vii într-o micro-căsuţă şi am introdus utilizarea unei tehnici de uşă cu clapetă pentru a evita necesitatea unei fixări suplimentare", descrie dispozitivul Wouter van der Wijngaart, profesor în cadrul Diviziei de Micro- şi Nanosisteme de la KTH.
Ilustraţie a microdispozitivului şi fotografie a poziţiei acestuia în ochiul unui şoarece de laborator
(CREDIT: Hanie Kavand, Montse Visa, Martin Köhler, Wouter van der Wijngaart, Per-Olof Berggren, Anna Herland).
În testele efectuate pe şoareci, dispozitivul la scară microscopică a demonstrat o stabilitate remarcabilă în cadrul organismelor vii timp de mai multe luni.
Mini-organele din cadrul dispozitivului s-au integrat rapid cu vasele de sânge ale animalului gazdă şi au funcţionat conform aşteptărilor.
„Unitatea actuală este unică şi va constitui, printre altele, baza pentru continuarea activităţii noastre de dezvoltare a unui microsistem integrat pentru studierea funcţiei şi supravieţuirii insulelor Langerhans din camera anterioară a ochiului", explică Per-Olof Berggren, profesor de endocrinologie experimentală la Karolinska.
Acest lucru are, de asemenea, o mare importanţă translaţională, menţionează profesorul, deoarece transplantul de insule Langerhans în camera anterioară a ochiului la om face obiectul unor studii clinice la pacienţii cu diabet.
El subliniază că această tehnologie abordează un obstacol critic în dezvoltarea terapiilor celulare, inclusiv a celor pentru diabet: necesitatea unor metode invazive pentru a monitoriza funcţia grefei şi a ghida îngrijirea pentru a asigura succesul transplantului pe termen lung.
„Al nostru este un prim pas către microdispozitive medicale avansate care pot atât localiza, cât şi monitoriza funcţia grefelor celulare", spune Anna Herland.
Designul dispozitivului permite poziţionarea de mini-organisme, cum ar fi organoidele şi insulele lui Langerhans, fără a restricţiona alimentarea cu nutrienţi a celulelor.
În viitor, autorii vor să integreze şi să utilizeze funcţii mai avansate ale actualului design, cum ar fi electronica integrată sau eliberarea de medicamente.
Studiul a fost publicat recent în revista Advanced Materials.
