Ученые напечатали на принтере живые клетки, которые могут победить диабет
Международная команда ученых во главе с доктором Квентином Перье совершила значимый прорыв в лечении диабета 1 типа — они впервые успешно напечатали на 3D-принтере функциональные островковые клетки поджелудочной железы человека, вырабатывающие инсулин. Это может в будущем заменить инъекции инсулина и кардинально изменить лечение болезни, от которой страдают около 59 миллионов человек по всему миру. Исследование будет представлено на конгрессе ESOT Conce 2025.
Что такое острововые клетки?
Островки Лангерганса — это миниатюрные скопления клеток в поджелудочной железе, вырабатывающие гормоны, включая инсулин, который регулирует уровень сахара в крови. У людей с диабетом 1 типа эти клетки разрушены, и пациентам приходится вводить инсулин вручную, часто — несколько раз в день.
Обычные трансплантации таких клеток выполняются редко и с ограниченным успехом, чаще всего — в печень. Новый подход предлагает менее инвазивную альтернативу: имплантацию 3D-печатных островковых клеток под кожу, где они смогут самостоятельно регулировать уровень глюкозы.
Как напечатали живые клетки?
Ключ к успеху — уникальные биочернила, созданные на основе альгината (вещество из морских водорослей) и децеллюляризованной ткани поджелудочной железы человека. Эта смесь воспроизводит естественную среду островков, снабжая их кислородом и питательными веществами.
Кроме того, команда нашла идеальные параметры печати, чтобы сохранить структуру живых клеток:
низкое давление (30 килопаскалей)
медленная скорость (20 мм/мин)
- Эти настройки помогли избежать разрушения островков, что раньше было главной проблемой при подобных попытках.
Живые и «умные» клетки
Результаты оказались впечатляющими. Более 90% напечатанных клеток выживали и оставались функциональными до трех недель. Они не только продолжали вырабатывать инсулин, но и лучше реагировали на уровень глюкозы, чем традиционные образцы.
К 21-му дню островки проявили улучшенную чувствительность к сахару в крови — словно научились быть «умными» органоидами.
Ученые объясняют это пористой архитектурой 3D-структуры, которая улучшает проницаемость кислорода и способствует формированию сосудов, что критично для выживания тканей после трансплантации.
«Это одно из первых исследований, где для биопечати использовались настоящие человеческие клетки, а не клетки животных, и результаты невероятно многообещающие», — отметил доктор Перье.
«Мы приближаемся к реальному лечению диабета, которое может устранить необходимость в инъекциях инсулина».
Команда уже начала тестирование на животных моделях. Кроме того, они изучают возможность долгосрочного хранения островков с помощью криоконсервации, чтобы сделать терапию доступной в масштабах клиник.
Также исследователи работают над тем, чтобы применять ту же технологию к альтернативным источникам клеток, островки, полученные из стволовых клеток или так называемые ксеноостровковые клетки — от свиней, что поможет преодолеть острую нехватку донорского материала.
Диабет 1 типа — хроническое аутоиммунное заболевание, которое требует постоянного контроля уровня глюкозы и регулярных инъекций. Биопечать живых и чувствительных к сахару островков — это шаг к персонализированной имплантируемой терапии, способной изменить жизнь миллионов людей.
«Несмотря на то, что впереди еще много работы, мы верим, что наш метод может лечь в основу доступного и эффективного лечения диабета будущего», — заявил доктор Перье.