پیشرفتی در دیابت: جزایر پانکراس چاپ سه‌بعدی ممکن است جایگزین تزریق انسولین شوند
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به تازگی با چاپ موفقیت‌آمیز سه بعدی جزایر لانگرهانس انسانی کاربردی با استفاده از یک جوهر زیستی جدید، به موفقیت بزرگی در تحقیقات دیابت دست یافته‌اند. این فناوری ممکن است روزی نیاز به تزریق انسولین را از بین ببرد.
به عنوان یک پیشرفت بزرگ در تحقیقات دیابت، تیمی از دانشمندان به رهبری یک ستاره در حال ظهور در این زمینه، دکتر کوئنتین پریر، روشی را برای چاپ سه‌بعدی جزایر، سلول‌های تولیدکننده انسولین که در بافت پانکراس نگهداری می‌شوند، توسعه دادند.
طبق اعلام فدراسیون بین‌المللی دیابت، پیوند جزایر لانگرهانس معمولاً به کبد تزریق می‌شود و موفقیت محدودی دارد، که این امر نیاز به درمان‌های بهتر برای ۵۹ میلیون نفر در سراسر جهان که به دیابت نوع ۱ مبتلا هستند را برجسته می‌کند.
این «جهش بزرگ رو به جلو در تحقیقات دیابت» که در زیر پوست کاشته می‌شود، به بیماران مبتلا به دیابت نوع ۱ یک گزینه درمانی کم‌تهاجمی‌تر و در دسترس‌تر ارائه می‌دهد.
دکتر کوئنتین پریر توضیح داد: هدف ما بازسازی محیط طبیعی پانکراس بود تا سلول‌های پیوند شده زنده بمانند و عملکرد بهتری داشته باشند.
آیا می‌توانیم پایان تزریق انسولین را ببینیم؟
برای ساخت جزایر پانکراس، تیم تحقیقاتی مجبور بود تنظیمات چاپگر سه‌بعدی را به دقت تنظیم کند و از یک جوهر زیستی ویژه استفاده کرد که ساختار پشتیبان پانکراس را تقلید می‌کند.
شکنندگی جزایر لانگرهانس انسانی چالش‌های قابل توجهی را در حوزه پزشکی ایجاد کرده است. این تیم از دانشمندان تنظیمات چاپگر را تنظیم کردند. فشار کم (۳۰ کیلوپاسکال) و سرعت چاپ آهسته (۲۰ میلی‌متر در دقیقه) فشار فیزیکی روی جزایر لانگرهانس را کاهش داده و به آنها کمک کرد تا شکل طبیعی خود را حفظ کنند، که طبق بیانیه مطبوعاتی، مانعی در تلاش‌های قبلی برای چاپ زیستی آنها بود. رویکرد‌های قبلی منجر به تجزیه یا تجمع ساختار‌های جزایر لانگرهانس می‌شد.
دکتر پریِر توضیح داد: «یک جوهر زیستی ویژه که از آلژینات و بافت پانکراس انسانی سلول‌زدایی شده ساخته شده بود، ساختار پشتیبانی پانکراس را تقلید کرد و اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز برای رشد را به جزایر لانگرهانس رساند.»
آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که جزایر لانگرهانس چاپ‌شده بایوپرنت، زنده و سالم باقی ماندند و بیش از ۹۰ درصد بقای سلولی داشتند. سلول‌های چاپ‌شده با این جوهر زیستی ویژه تا سه هفته زنده و فعال ماندند که پتانسیل آنها را برای استفاده بالینی ثابت کرد. آنها نسبت به جزایر لانگرهانس استاندارد، به گلوکز بهتر پاسخ دادند و در صورت نیاز انسولین بیشتری آزاد کردند.
این جزایر چاپ زیستی حتی «هوشمند» هم بودند
تا روز ۲۱، جزایر لانگرهانس توانایی قوی‌تری در حس کردن و واکنش به سطح قند خون نشان دادند، که به دانشمندان نشان داد که ممکن است به یک موفقیت واقعی دست یافته باشند. کلید این موفقیت ممکن است معماری متخلخل جزایر لانگرهانس چاپ سه‌بعدی باشد که به اکسیژن و مواد مغذی اجازه جریان داده و رگ‌زایی را افزایش می‌دهد، که برای بقا و عملکرد طولانی‌مدت پس از پیوند حیاتی است.
دکتر پریِر در یک بیانیه مطبوعاتی خاطرنشان کرد: «این یکی از اولین مطالعاتی است که از جزایر لانگرهانس واقعی انسان به جای سلول‌های حیوانی در چاپ زیستی استفاده می‌کند و نتایج آن فوق‌العاده امیدوارکننده است. این بدان معناست که ما به ایجاد یک درمان آماده برای دیابت نزدیک‌تر شده‌ایم که می‌تواند روزی نیاز به تزریق انسولین را از بین ببرد.»
در حال حاضر، این تیم در حال آزمایش ساختار جزایر لانگرهانس در مدل‌های حیوانی و بررسی گزینه‌های ذخیره‌سازی طولانی‌مدت، مانند انجماد، است که می‌تواند این درمان را به طور گسترده در دسترس قرار دهد. آنها همچنین در تلاشند تا روش خود را برای منابع جایگزین سلول‌های تولیدکننده انسولین تطبیق دهند تا بر کمبود اهداکنندگان، از جمله جزایر لانگرهانس مشتق از سلول‌های بنیادی و جزایر زنو (از خوک‌ها) غلبه کنند.
دکتر پریِر در بیانیه مطبوعاتی نتیجه‌گیری کرد: در حالی که هنوز کار‌هایی برای انجام دادن وجود دارد، این روش جدید چاپ زیستی گامی مهم به سوی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و قابل کاشت برای دیابت است. اگر آزمایش‌های بالینی اثربخشی آن را تأیید کنند، می‌تواند درمان و کیفیت زندگی میلیون‌ها نفر در سراسر جهان را متحول کند.