迷你器官可以模仿胰腺来治疗1型糖尿病
一种被称为“生物中心”的新型生物工程微型器官有一天可能会让1型糖尿病患者摆脱疾病的困扰。
在最后阶段，生物中心将模仿一个胰腺并充当移植胰岛细胞的家，为它们提供氧气，直到它们能够建立自己的细胞血液供应．胰岛细胞含有β细胞，这些细胞产生胰岛素．胰岛素帮助身体代谢食物中的碳水化合物，使它们成为身体细胞的燃料。
生物中心还可以抑制免疫系统这将局限于胰岛细胞周围的区域，或者每个胰岛细胞都可能被封装起来以保护它免受自身免疫系统攻击这就导致了第一种类型糖尿病．
然而，第一步是将胰岛细胞装入BioHub，并将其移植到脑的某个区域腹部被称为网膜．迈阿密大学(University of Miami)糖尿病研究所(Diabetes research Institute)转化研究副主任卢卡·因弗拉尔迪(Luca Inverardi)博士说，这些试验预计将在未来一年或一年半内开始。
该研究所所长卡米洛·里科迪(Camillo Ricordi)博士表示，这个项目非常令人兴奋。他说:“我们正在拼装所有的拼图，以取代胰腺。”
“最初，我们必须分阶段进行，并对BioHub的组件进行临床测试，”他说。“第一步是测试脚手架就像普通的胰岛细胞移植一样。”
糖尿病研究所已经成功地将胰岛细胞移植到肝脏中治疗了1型糖尿病。
在1型糖尿病(一种自身免疫性疾病)中，人体的免疫系统错误地攻击并破坏了胰岛细胞中的β细胞。这意味着1型糖尿病患者不能再产生向身体细胞输送糖(葡萄糖)所需的胰岛素，所以他们必须补充失去的胰岛素。这只能通过每天多次注射或胰岛素泵来实现，胰岛素泵通过在皮肤下插入一个小管子，每隔几天更换一次。
尽管胰岛细胞移植在治疗1型糖尿病方面非常成功，但潜在的自身免疫状况仍然存在。因为移植细胞来自尸体捐赠者，接受胰岛细胞移植的患者必须服用免疫抑制药物，以防止新细胞产生排斥反应。这使人们有可能出现药物并发症，随着时间的推移免疫系统破坏新的胰岛细胞。
由于这些问题，胰岛细胞移植通常只适用于那些糖尿病非常难以控制或不再意识到低血糖水平有潜在危险的人。
茱莉亚·格林斯坦(Julia Greenstein)是JDRF(前身为青少年糖尿病研究所)治疗疗法的副总裁，她说，目前胰岛细胞移植的风险超过了对患有糖尿病的健康人的好处1型糖尿病．
这就是生物中心的用武之地。
“生物中心就像一个巢，胰岛细胞将坐在其中，受到保护和照顾，”因弗拉迪说。“这是一个透明的扁平结构，大约有25美分大小。它的形状是这样的，所以你可以把胰岛细胞放进去，它是多孔的，让(胰岛发展新的血液供应)。”
该设备由一种硅酮化合物制成，这种化合物已经用于其他医疗条件。“生物中心是……就像一个开放的框架，95%的空气。这种设计使胰岛不会聚集在一起，”Ricordi说，他补充说，这可能意味着需要更少的胰岛细胞。而且，他说，这种设计允许研究人员在开发和批准过程中添加新的组件。
Ricordi说，在未来，BioHub可能会被放置在一个更自然的容器中，比如一个被绑住的静脉，形成一个囊来容纳胰岛细胞。静脉的好处是血液供应已经在那里了。
最初，研究人员将把BioHub植入网膜袋，网膜袋位于腹腔内壁，连接胃和其他腹部器官。一旦到达那里，BioHub将感知血糖水平的变化，并在需要时释放胰岛素。
因弗纳尔迪说，BioHub最大的优势之一是，研究人员可以很容易地找到移植胰岛细胞的最佳位置，因为如果某个位置运行不好，设备可以很容易地恢复。
Inverardi和Ricordi都希望这一阶段进展顺利，并希望BioHub和移植的胰岛开始产生胰岛素。
最终，研究人员希望开发和测试只在胰岛细胞区域的免疫抑制，而不是影响整个身体。Inverardi说，实现这一目标的一种可能的方法是将胰岛细胞封装在一种材料中，使细胞能够呼吸和交换胰岛素，但又能抵御任何免疫攻击。目前，BioHub的这部分临床试验还没有时间表。
研究人员还希望找到供生物中心使用的胰岛细胞的替代来源。可能的研究途径包括活体、相关的捐赠者;胰岛细胞从猪;还有干细胞产生的胰岛。
“我们对这项研究感到兴奋，”格林斯坦说。“这是一个表明进步的渐进步骤，但是，在我们摆脱对慢性免疫抑制的需要之前，这种使用仅限于那些严重(低血糖)意识不清的人。”
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