Инженеры и медики из Массачусетского технологического института совместно с коллегами из Вашингтонского университета и Ирландского национального университета в Голуэе разработали и протестировали на мышах внутрикожный девайс, выделяющий инсулин в кровь, который не зарастает рубцами благодаря способности бороться с иммунным ответом организма. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Ранее исследователи пытались бороться с иммунной реакцией организма на внутрикожные импланты с помощью различных веществ-иммунодепрессантов. Но ученые MIT решили применить механический подход. Они создали двухкамерное устройство, в одной части которого содержался инсулин, а другая могла раздуваться и уменьшаться обратно. Этот процесс контролировали сами ученые с помощью внешнего привода.
Эта идея сработала: раздув камеры на 5 минут каждые 12 часов замедлил образование рубцов, а также изменил их структуру — вместо плотной сети коллагена исследователи обнаружили более рассеянные волокна. Этот эффект основан на механическом отталкивании нейтрофилов — особых иммунных клеток, которые участвуют в образовании рубца вокруг импланта.
Больные диабетом 1 типа вынуждены регулярно делать себе инъекции инсулина, либо постоянно носить специальную инсулиновую помпу. Имплантируемые под кожу устройства для введения инсулина смогли бы заметно повысить качество жизни больных диабетом и исключить вероятность того, что человек не ввел бы себе инсулин, забыв об этом или из-за потери сознания. Но их применение ограничено тем, что иммунная система атакует имплант, который в итоге обрастает рубцовой тканью, мешающей выделению инсулина в кровь.
Разработанный авторами имплант, отгоняя от себя иммунные клетки, частично снижает образование рубцов, что позволяет инсулину эффективнее всасываться в кровь. Ученые уже создали человеческую версию импланта и показали на теле умершего человека, что его возможно поместить под кожу. Они планируют снабдить девайс устройством для измерения глюкозы, чтобы в ответ на ее повышение выделялся инсулин. Также ученые хотят создать модификацию устройства для иммунотерапии при раке яичников и доставки лекарств к сердцу для предотвращения сердечной недостаточности у пациентов, перенесших сердечные приступы.