Разработана технология «клеточной клетки» на основе нанопленки

Исследовательская группа под руководством профессоров Натаниэля С. Хванга и Бён-джи Кима из Сеульского национального университета (SNU) и профессора Дон Юна Ли из Университета Ханьян использовала ферментативное сшивание для создания нанопленок на поверхности клеток. SNU объявил о разработке технологии «клеточного заключения» («cell caging») для применения в клеточной терапии. Эта технология может предотвратить иммунное отторжение при гетерологичной трансплантации островковых клеток, обеспечить нормальную секрецию инсулина и лечить пациентов с диабетом 1-го типа без иммунодепрессантов.

Команда создала нанопленку, используя электростатическую силу для послойного нанесения биополимеров: сначала хитозана, затем гиалуроновой кислоты. Чтобы преодолеть недостатки низкой прочности существующих методов ламинирования, исследователи применили технологию сшивания с помощью фермента S.av. тирозиназы, который они сами разработали. Новый тирозиназа имеет гораздо более высокую скорость сшивания, чем обычные ферменты, и пригоден для клинического использования.

Ранее в качестве материала для инкапсуляции клеток при лечении диабета 1-го типа широко изучался альгинат. Однако большая толщина капсулы ограничивает распознавание глюкозы и секрецию инсулина, а также есть риск фиброза капсулы. Технология «клеточной клетки» благодаря своей ультратонкой толщине (~150 нанометров) обеспечивает немедленное распознавание уровня глюкозы и секрецию инсулина.

Исследователи применили технологию к клеткам MIN6 (островковые клетки мыши) и трансплантировали их мышам с индуцированным диабетом 1-го типа, успешно регулируя уровень глюкозы в крови. Наномембранная технология применима как к одиночным клеткам, так и к клеточным сфероидам, и может быть использована для гетерологичной трансплантации органов и лечения заболеваний с помощью стволовых клеток.

Профессор Хван отметил, что с помощью этой технологии можно преодолеть проблему иммунного отторжения — главное препятствие в лечении диабета 1-го типа трансплантацией бета-клеток. Цель — ускорить коммерциализацию технологии через клиническую разработку.

Результаты исследования были опубликованы онлайн 23 июня в журнале Science Advances.