Исследователи Приволжского медуниверситета в этом году начали работу над высокотехнологичным препаратом для лечения сахарного диабета – полимерными микрокапсулами с островковыми клетками. Технология сможет применяться в лечении диабета первого типа. Корреспондент портала «Живем в Нижнем» побеседовал с руководителем проекта, заведующей лабораторией регенеративной медицины НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий ПИМУ Александрой Кашиной о механизме действия микрокапсул, текущих исследованиях и сроках, в которые планируется начать применять разработку.
– Почему вы решили работать именно над технологией для лечения сахарного диабета?
Мы наблюдаем такую тенденцию, что во всем мире растет заболеваемость сахарным диабетом. Диабет – это глобальная проблема, которая затрагивает миллионы людей. Важно отметить, что заболевание с каждым годом «молодеет», то есть активно увеличивается количество пациентов молодого возраста. Это стало первым фактором, который привел нас к работе над этим проектом. Во-вторых, осложнения у сахарного диабета достаточно серьезные. Это сердечно-сосудистые заболевания, болезни почек и многие другие. При этом эффективное медицинское вмешательство может снизить риски этих осложнений. Еще одной причиной стала нехватка функционального лечения сахарного диабета. Новые препараты могут предложить более эффективные и безопасные решения. Последней причиной я бы назвала огромный потенциал для инноваций, поскольку такие исследования по сахарному диабету открывают широкие возможности для разработки новых технологий, которые могут повысить качество жизни пациентов.
– Каков механизм действия микрокапсул с островковыми клетками?
Говоря о принципе действия разработки, стоит, в первую очередь, обратить внимание не на сами капсулы, а на островки Лангерганса, включающие в себя инсулин-продуцирующие клетки. Именно их помещают в специальную полупроницаемую микрокапсулу. Инсулин-продуцирующие клетки работают следующим образом: они очень быстро реагируют на повышение уровня глюкозы в крови выбросом инсулина. То есть, эти клетки являются биологическими сенсорами и обеспечивают ответ на повышение уровня глюкозы и выработку инсулина. Капсулы, в свою очередь, помогают изолировать островковые клетки, когда мы их трансплантируем пациенту.
– Зачем нужно изолировать эти клетки?
Мы берем клетки у доноров. При пересадке от одного человека к другому возникает иммунная реакция. В связи с этим при традиционных методах трансплантации клеток используют иммунносупрессивную терапию, которая позволяет подавить нежелательные последствия. Речь идет о знаменитом Эдмонтонском протоколе, по которому трансплантируют островковые клетки. Мы же работаем над альтернативным вариантом, который позволяет не применять иммунносупрессивную терапию, так как капсула обеспечивает механический барьер. Это значит, что к клеткам, которые находятся в капсуле, не попадают иммунные клетки. В то же время капсула позволяет «выпускать» из островковых клеток инсулин. Ну и конечно, она обеспечивает поступление кислорода и выведение продуктов жизнедеятельности клеток.
– Каков срок службы микрокапсул?
На данный момент еще не разработана идеальная капсула, которая бы позволила сохранять островковые клетки в организме пациента достаточно длительный срок. Если капсула действует небольшое количество времени, то без нее островковые клетки начинают погибать и возникает потребность в повторных трансплантациях. Сейчас мы говорим о сроке службы в один год. В то же время проводится работа по модификации капсул, чтобы они могли защищать островковые клетки как можно дольше.
– На каком этапе работы вы сейчас находитесь?
Сейчас мы находимся на этапе экспериментальных исследований. К сегодняшнему дню у нас уже есть разработанный вариант микрокапсулы для островковых клеток, который обладает нужной нам селективностью. Она уже показала хорошие результаты по сохранению жизнеспособности островковых клеток и их функциональной активности. Кроме того, получены обнадеживающие результаты коррекции инсулинодефицита на мелких лабораторных животных. Тем не менее, эта капсула пока что не удовлетворяет нас по параметрам стабильности – мы не достигли желаемого результата сохранения капсулы в организме на протяжении длительного срока. Сейчас мы совместно с коллегами из ФХМ им. Ю.М. Лопухина из Москвы и ИМХ РАН из Нижнего Новгорода продолжаем наши разработки и трудимся над модификацией этой капсулы, чтобы повысить ее стабильность и улучшить ее свойства. Работу над проектом мы начали весной текущего года, и экспериментальный этап будет проходить до конца 2027 года.
– Когда полимерные микрокапсулы могут стать доступными для лечения пациентов?
Мы находимся на экспериментальном этапе, после которого, согласно правилам, мы должны провести доклинические и клинические исследования. Доклинические исследования занимают примерно 2-3 года, за ними последуют клинические испытания. Я бы сказала, что мы можем ожидать применения капсул, если руководствоваться оптимистичным прогнозом, после 2030 года.
Фото из личного архива Александры Кашиной, ПИМУ
