Діабет першого типу можна подолати за допомогою пересадки нових інсулінових клітин, захищених від імунної агресії спеціальною капсулою.
Діабет першого типу виникає через те, що імунна система атакує в підшлунковій залозі клітини, що синтезують інсулін. Людина з діабетом змушена по кілька разів на дню сама вимірювати рівень цукру у себе в крові і робити інсулінові ін'єкції.
Очевидне рішення тут полягає в тому, щоб просто пересадити хворому інсулінсинтезуючі клітини замість загиблих - щоб в організмі знову було кому стежити за вуглеводним обміном. Однак тут виникає та ж проблема з імунітетом, який атакує вже нові, пересаджені клітини, і втихомирити його можна тільки за допомогою імуносупресорних ліків. Тобто потрібно знайти якийсь спосіб захистити трансплантовані інсулінові клітини від імунної системи, поставити між ними якийсь бар'єр.
Кілька років тому співробітники Массачусетського технологічного інституту придумали для цього спеціальні капсули, зроблені з хімічно модифікованої альгінової кислоти, яку отримують з деяких видів водоростей. Альгінова кислота і її похідні являє собою в'язкий полісахарид, в який можна помістити клітини, так що вони будуть там нормально жити і працювати, причому до них крізь стінку капсули можуть проникати молекули цукрів і білків - тобто, сидячи в альгіновій «камері», такі клітини цілком можуть відчувати рівень глюкози навколо і синтезувати у відповідь потрібну кількість інсуліну.
Правда, як виявилося, такі капсули, будучи пересаджені в живі тканини, викликали рубцювання: імунітет не намагався їх «з'їсти», але все ж сприймав їх як чужорідні об'єкти, що потрапили в організм після поранення (що, загалом-то, правда), і діяв просто за іншою схемою, тобто нарощував навколо нехорошого місця сполучну «подушку», рубець. В результаті інсулінсинтезуючі клітини в альгінових капсулах взагалі виявлялися ізольованими від усього і ставали марними.
Так що тепер перед дослідниками постало завдання, як обдурити імунітет вже іншим манером, і, судячи з двох статей в Nature Biotechnology і в Nature Medicine, Деніел Андерсон (Daniel G Anderson) і його колеги це завдання вирішили. З декількох сотень можливих хімічних модифікацій альгінової кислоти вони спробували вибрати ту, яка робить альгінатові капсули невидимими для імунної системи. Тести на мишах і мавпах показали, що найбільш перспективним тут є TMTD, або тріазол-тіоморфолін діоксид: якщо молекулу TMTD прикріплювали до полімерної альгінової кислоти, вона переставала дратувати імунітет.
У наступних дослідах людські клітини, що синтезують інсулін, садили в капсули з модифікованої TMTD альгінової кислоти і вводили їх у черевну порожнину мишей з надзвичайно активною імунною системою. І ось, незважаючи на досить активний імунітет нового господаря, пересаджені клітини нормально жили в мишах весь час, поки тривав експеримент, тобто 174 дні, синтезуючи інсулін і успішно регулюючи рівень цукру в крові у тварин.
Зрозуміло, тут ще належить точно визначити, скільки клітини в капсулах самі по собі можуть залишатися в живих, і чи спрацює такий метод в людиноподібних приматах. Якщо подальші результати виправдають очікування, то проблема з діабетом першого типу буде частково вирішена: хворих достатньо буде забезпечити потрібною порцією свіжих клітин, які під захистом альгінатової капсули будуть самі стежити за рівнем глюкози. Також варто зазначити, що і сам матеріал, що забезпечує імунну невидимість, очевидно, знайде найширше застосування в трансплантології і взагалі в біотехнології.