Mikrokapsuly sú po príprave na krátky čas vystavené pôsobeniu vhodne selektovaných elektricky nabitých polymérov.
Pankreas. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStock.com/Natali_Mis
Ústav polymérov SAV, v. v. i, sa dlhodobo venuje výskumu v oblasti liečby cukrovky bunkovou terapiou, v ktorej sa transplantujú funkčné pankreatické ostrovčeky izolované pred imunitným systémom príjemcu obalením (enkapsuláciou) v polopriepustnej polymérnej membráne. V uplynulom roku dosiahol tím pod vedením Igora Lacíka ďalší pokrok v tejto oblasti. Výsledky výskumnej práce publikoval časopis ACS Biomacromolecules.
„Dokonalá kontrola hladiny cukru v krvi u diabetických pacientov je v centre záujmu lekárov a, samozrejme, hlavne pacientov aj po vyše 100 rokoch, odkedy začal byť inzulín k dispozícii na liečbu cukrovky,“ objasňuje postupne tento výskum Igor Lacík. Významnej časti pacientov súčasné možnosti kontroly hladiny cukru a dávkovania inzulínu nedokážu regulovať hladinu cukru, s čím sú spojené zdravotné riziká a často nevratné zdravotné komplikácie.
U takýchto pacientov môže byť riešením transplantácia funkčných pankreatických buniek od cudzích darcov, ktorou sa dosahuje kontrola hladiny cukru, aká je u zdravých ľudí. „Nevýhodou je nutnosť imunosupresie na ochránenie transplantovaných buniek pred imunitným systémom, ktorá predstavuje ďalšie riziko pre pacienta,“ hovorí vedec.
„Riešením, ako sa teda vyhnúť nutnosti podávania imunosupresívnych látok a ako „schovať“ transplantované bunky pred imunitným systémom, je polopriepustná membrána, ktorá umožňuje prestup glukózy, živín a inzulínu a zabraňuje prestupu imunitného systému,“ približuje Igor Lacík. Desiatky pracovísk vo svete sa snažia identifikovať vhodné materiály na túto polopriepustnú membránu. Mnohé z nich boli a sú testované v klinických testoch na pacientoch. V súčasnosti však ešte nie je k dispozícii finálne riešenie spĺňajúce všetky kritériá z hľadiska funkčnosti a bezpečnosti pre pacienta.
Jedným z takýchto pracovísk je aj Ústav polymérov SAV. V uplynulom roku dosiahol tento tím významný výsledok. „Všeobecne je Achillovou pätou polopriepustnej membrány jej biokompatibilita. Organizmus musí považovať transplantovanú polymérnu membránu za „priateľský“ materiál, voči ktorému nie je potrebné naštartovať imunitnú reakciu. V prípade takejto reakcie sa na povrchu membrány vytvára vrstva tzv. fibrotického tkaniva, ktorá zabraňuje voľnej difúzii glukózy, inzulínu a živín, následkom čoho enkapsulované bunky odumierajú a transplantát zlyháva. Vo svete je navrhnutých smerom k zabezpečeniu biokompatibility membrány niekoľko princípov, ktoré však nie je jednoduché aplikovať. Nám sa podarilo ukázať, že v prípade nami študovaných polymérnych mikrokapsúl tvorených elektricky nabitými polymérmi je možné biokompatibilitu kontrolovať a zlepšiť jednoduchým spôsobom. Princípom je postmodifikácia mikrokapsúl, ktoré sú po príprave na krátky čas vystavené pôsobeniu vhodne selektovaných elektricky nabitých polymérov,“ podrobne opisuje Igor Lacík.
Výsledky tejto práce boli publikované v časopise ACS Biomacromolecules. Je za nimi spolupráca Ústavu polymérov SAV, v. v. i., s Biomedicínskym centrom SAV, v. v. i., v Bratislave, Medzinárodným laserovým centrom v Bratislave, Ústavom makromolekulárnej chémie AV ČR v Prahe, CellTrans, Inc., v Chicagu v USA a NTNU v Trondheime v Nórsku. „Poznatky prezentované v tejto pomerne rozsiahlej práci sú založené na navrhnutí, syntéze a charakterizácii polymérov, fyzikálnej, chemickej a biologickej charakterizácii mikrokapsúl až po testy na experimentálnych zvieratách,“ približuje Igor Lacík. Touto prácou prináša Ústav polymérov SAV svetovej enkapsulačnej komunite pracujúcej v oblasti hydrogélových mikrokapsúl návod, ako jednoduchým spôsobom nastaviť ich vlastnosti s primárnym cieľom zlepšiť ich biokompatibilitu.
Zdroj: TS SAV
(zh)
