[ad_1]
Individu yang hidup dengan diabetes tipe 1 harus hati-hati ikuti rejimen insulin yang ditentukan setiap hari, menerima suntikan hormon melalui jarum suntik, pompa insulin atau perangkat lain. Dan tanpa perawatan jangka panjang yang layak, pengobatan ini adalah hukuman seumur hidup.
Pulau pankreas mengontrol produksi insulin ketika kadar gula darah berubah, dan pada diabetes tipe 1, sistem kekebalan tubuh menyerang dan menghancurkan sel-sel penghasil insulin tersebut. Transplantasi pulau telah muncul selama beberapa dekade terakhir sebagai obat potensial untuk diabetes tipe 1. Dengan pulau transplantasi yang sehat, pasien diabetes tipe 1 mungkin tidak lagi membutuhkan suntikan insulin, tetapi upaya transplantasi menghadapi kemunduran karena sistem kekebalan tubuh pada akhirnya terus menolak pulau baru. Obat imunosupresif saat ini menawarkan perlindungan yang tidak memadai untuk sel dan jaringan yang ditransplantasikan dan terganggu oleh efek samping yang tidak diinginkan.
Sekarang tim peneliti di Universitas Northwestern telah menemukan teknik untuk membantu membuat imunomodulasi lebih efektif. Metode ini menggunakan nanocarrier untuk merekayasa ulang rapamycin imunosupresan yang umum digunakan. Dengan menggunakan nanocarrier yang mengandung rapamycin ini, para peneliti menghasilkan bentuk baru imunosupresi yang mampu menargetkan sel-sel spesifik yang terkait dengan transplantasi tanpa menekan respons imun yang lebih luas.
Itu makalah diterbitkan dalam jurnal Nature Nanotechnology. Tim Northwestern dipimpin oleh Evan Scott, Profesor Kay Davis dan profesor teknik biomedis di Northwestern’s Sekolah Teknik McCormick dan mikrobiologi-imunologi di Universitas Northwestern Fakultas Kedokteran Feinberg, dan Guillermo Ameer, Profesor Teknik Biomedis Daniel Hale Williams di McCormick dan Bedah di Feinberg. Ameer juga menjabat sebagai direktur dari Pusat Rekayasa Regeneratif Lanjutan (CARE).
Menentukan serangan tubuh
Ameer telah bekerja untuk meningkatkan hasil transplantasi pulau kecil dengan menyediakan pulau-pulau dengan lingkungan rekayasa, menggunakan biomaterial untuk mengoptimalkan kelangsungan hidup dan fungsinya. Namun, masalah yang terkait dengan imunosupresi sistemik tradisional tetap menjadi penghalang bagi manajemen klinis pasien dan juga harus ditangani agar benar-benar berdampak pada perawatan mereka, kata Ameer.
“Ini adalah kesempatan untuk bermitra dengan Evan Scott, seorang pemimpin dalam rekayasa kekebalan, dan terlibat dalam kolaborasi penelitian konvergensi yang dilaksanakan dengan baik dengan perhatian luar biasa terhadap detail oleh Jacqueline Burke, Rekan Peneliti Pascasarjana National Science Foundation,” kata Ameer.
Rapamycin dipelajari dengan baik dan umumnya digunakan untuk menekan respons imun selama jenis pengobatan dan transplantasi lain, terkenal karena berbagai efeknya pada banyak jenis sel di seluruh tubuh. Biasanya diberikan secara oral, dosis rapamycin harus dipantau secara hati-hati untuk mencegah efek toksik. Namun, pada dosis yang lebih rendah memiliki efektivitas yang buruk dalam kasus-kasus seperti transplantasi pulau.
skot, yang juga anggota CARE, mengatakan dia ingin melihat bagaimana obat itu dapat ditingkatkan dengan memasukkannya ke dalam partikel nano dan “mengontrol kemana obat itu masuk ke dalam tubuh.”
“Untuk menghindari efek luas rapamycin selama pengobatan, obat ini biasanya diberikan dengan dosis rendah dan melalui rute pemberian tertentu, terutama secara oral,” kata Scott. “Tetapi dalam kasus transplantasi, Anda harus memberikan cukup rapamycin untuk menekan sel T secara sistemik, yang dapat memiliki efek samping yang signifikan seperti rambut rontok, sariawan, dan sistem kekebalan yang melemah secara keseluruhan.”
Setelah transplantasi, sel imun, yang disebut sel T, akan menolak sel dan jaringan asing yang baru diperkenalkan. Imunosupresan digunakan untuk menghambat efek ini tetapi juga dapat memengaruhi kemampuan tubuh untuk melawan infeksi lain dengan mematikan sel T di seluruh tubuh. Tetapi tim merumuskan nanocarrier dan campuran obat untuk memiliki efek yang lebih spesifik. Alih-alih memodulasi sel T secara langsung – target terapi rapamycin yang paling umum – nanopartikel akan dirancang untuk menargetkan dan memodifikasi sel penyaji antigen (APC) yang memungkinkan imunosupresi yang lebih terarah dan terkontrol.
Menggunakan nanopartikel juga memungkinkan tim untuk memberikan rapamycin melalui injeksi subkutan, yang mereka temukan menggunakan jalur metabolisme yang berbeda untuk menghindari kehilangan obat yang luas yang terjadi di hati setelah pemberian oral. Rute pemberian ini membutuhkan rapamycin yang jauh lebih sedikit agar efektif – sekitar setengah dari dosis standar.
“Kami bertanya-tanya, dapatkah rapamycin direkayasa ulang untuk menghindari penekanan sel T yang tidak spesifik dan sebagai gantinya merangsang jalur tolerogenik dengan mengirimkan obat ke berbagai jenis sel kekebalan?” kata Scott. “Dengan mengubah jenis sel yang ditargetkan, kami benar-benar mengubah cara imunosupresi dicapai.”
‘Mimpi pipa’ menjadi kenyataan dalam penelitian diabetes
Tim menguji hipotesis pada tikus, memperkenalkan diabetes ke populasi sebelum mengobati mereka dengan kombinasi transplantasi pulau dan rapamycin, yang diberikan melalui rejimen oral Rapamune® standar dan formulasi nanocarrier mereka. Mulai hari sebelum transplantasi, tikus diberi suntikan obat yang diubah dan suntikan lanjutan setiap tiga hari selama dua minggu.
Tim mengamati efek samping minimal pada tikus dan menemukan diabetes diberantas selama uji coba 100 hari mereka; tetapi pengobatan harus berlangsung seumur hidup transplantasi itu. Tim juga menunjukkan populasi tikus yang diobati dengan obat yang dikirim nano memiliki “respons imun yang kuat” dibandingkan dengan tikus yang diberi pengobatan standar obat tersebut.
Konsep meningkatkan dan mengendalikan efek samping obat melalui nanodelivery bukanlah hal baru, kata Scott. “Tapi di sini kami tidak meningkatkan efek, kami mengubahnya – dengan menggunakan kembali jalur biokimia obat, dalam hal ini penghambatan mTOR oleh rapamycin, kami menghasilkan respons seluler yang sama sekali berbeda.”
Penemuan tim bisa memiliki implikasi yang luas. “Pendekatan ini dapat diterapkan pada jaringan dan organ lain yang ditransplantasikan, membuka area penelitian baru dan pilihan bagi pasien,” kata Ameer. “Kami sekarang bekerja untuk membawa hasil yang sangat menarik ini selangkah lebih dekat ke penggunaan klinis.”
Jacqueline Burke, penulis pertama studi tersebut dan National Science Foundation Graduate Research Fellow dan peneliti yang bekerja dengan Scott dan Ameer di CARE, mengatakan dia hampir tidak bisa mempercayai bacaannya ketika dia melihat gula darah tikus turun dari tingkat diabetes yang sangat tinggi ke angka genap. . Dia terus memeriksa ulang untuk memastikan itu bukan kebetulan, tetapi melihat jumlahnya bertahan selama berbulan-bulan.
Riset hits dekat rumah
Bagi Burke, seorang kandidat doktoral yang mempelajari teknik biomedis, penelitian ini lebih dekat ke rumah. Burke adalah salah satu individu yang pemotretan hariannya merupakan bagian terkenal dari hidupnya. Dia didiagnosis menderita diabetes tipe 1 ketika dia berusia sembilan tahun, dan untuk waktu yang lama tahu dia ingin berkontribusi di lapangan.
“Pada program saya sebelumnya, saya bekerja pada penyembuhan luka untuk ulkus kaki diabetik, yang merupakan komplikasi dari diabetes tipe 1,” kata Burke. “Sebagai seseorang yang berusia 26 tahun, saya tidak pernah benar-benar ingin sampai di sana, jadi saya merasa strategi yang lebih baik adalah fokus pada bagaimana kita dapat mengobati diabetes sekarang dengan cara yang lebih ringkas yang meniru kejadian alami pankreas di non-diabetes. orang.”
Tim peneliti semua-Northwestern telah mengerjakan eksperimen dan menerbitkan studi tentang transplantasi pulau selama tiga tahun, dan baik Burke maupun Scott mengatakan bahwa pekerjaan yang baru saja mereka terbitkan dapat dipecah menjadi dua atau tiga makalah. Apa yang mereka publikasikan sekarang, bagaimanapun, mereka menganggap terobosan dan mengatakan itu bisa memiliki implikasi besar pada masa depan penelitian diabetes.
Scott telah memulai proses mematenkan metode dan berkolaborasi dengan mitra industri untuk akhirnya memindahkannya ke tahap uji klinis. Mengkomersialkan karyanya akan membahas masalah yang tersisa yang telah muncul untuk teknologi baru seperti Pulau pankreas turunan sel induk Vertex untuk pengobatan diabetes.
Sumber: nuniversitas barat laut
[ad_2]