几十年来,科学家们一直在努力让糖尿病患者摆脱定期注射胰岛素的困扰。 主要目标之一是找出如何移植健康的β细胞——产生胰岛素的细胞,由于以下原因而失效。- 进入患者体内,但这本身就是一种侵入性手术,存在排斥的风险。
现在,研究人员提出了一个更简单的选择——他们创造了一种覆盖有天然β细胞的合成贴片,可以将其无痛地贴在患者的皮肤上,在需要时分泌胰岛素,并安全地控制血糖水平,无需注射或监测必需的。
该贴片尚未在人体上进行测试,但已被证明可以一次安全地控制小鼠的血糖水平至少 10 小时,这个概念是去年报道的“智能胰岛素贴片”的升级由同一个团队。
主要区别在于,以前的贴片含有合成胰岛素,而新的贴片含有真正的活β细胞,这意味着它能够更安全地更长时间地管理患者的血糖水平,而不存在过度或不足的风险。
由于β细胞被安全地保存在患者体外的贴片上,因此它们不可能被免疫系统排斥。
“这项研究为排斥反应这一棘手问题提供了潜在的解决方案,这个问题长期以来一直困扰着胰腺细胞移植治疗糖尿病的研究。”首席研究员顾震说来自北卡罗来纳大学。 “此外,它表明我们可以在体内的生理信号和体外的这些治疗细胞之间建立一座桥梁,以控制血糖水平。”
β细胞通常存在于胰腺中,它们在胰腺中释放胰岛素,帮助身体处理餐后血液中多余的糖分。 糖尿病患者的细胞要么受损,要么无法产生足够的胰岛素来控制血糖水平,这就是需要定期注射胰岛素的原因。
新贴片的工作原理是将微针与活的、培养的β细胞连接起来。 如果这听起来不太有趣,别担心,每根针的大小都与睫毛差不多,科学家说这意味着它们在使用时不会受伤。
这些微针刺入毛细血管,在β细胞和患者的血流之间建立联系,该团队开发了一种叫做“葡萄糖信号放大器”的东西,它可以对血糖水平升高做出反应,并将该信息立即传达回β细胞。
顾臻/先进材料
该贴片现已在患有 1 型糖尿病的小鼠身上进行了测试,研究人员表明,它可以对飙升的血糖水平做出快速反应,并一次将血糖水平保持在 10 小时内,无需任何监测或调节。
这不仅比常规胰岛素注射更快、更容易,而且也更安全,因为糖尿病患者通常会注射太少或太多的胰岛素,从而导致低血糖、失明、昏迷甚至死亡等并发症。
为了确保贴片不会发生这种情况的风险,研究人员在已经调节血糖水平的小鼠身上添加了第二个贴片。 正如他们所希望的那样,新贴片不会产生任何额外的胰岛素,但确实将治疗时间延长至 20 小时。
在您兴奋之前,该设备距离上市还有很长的路要走。 首先,它们的补丁需要进一步调整,以获得动物模型中的最佳性能,然后需要进入临床前测试,最终在人类中。
但迄今为止的所有证据都表明,它们可能只是糖尿病患者控制病情的一种简单而安全的方法。 这是我们真正需要的。
“对于患者来说,控制糖尿病很困难,因为他们必须在余生中每周 7 天、每天 24 小时思考这个问题,”其中一位研究人员约翰·布斯说。 “这些智能胰岛素方法令人兴奋,因为它们有望让患者有时间进行糖尿病自我护理。这不是治愈方法,而是一个迫切需要的假期。”
结果已出版于先进材料。