ארכיון תגיות: Pancreatic Islet Clusters טיפול בסוכרת

הבנת סוכרת וצורך בטיפולים מתקדמים

סוכרת היא הפרעה מטבולית כרונית המשפיעה על יותר מ 530 מיליון מבוגרים בעולם, מספר צפוי לעלות ל 783 מיליון עד 2045, על פי FLT:0 הפדרציה הבינלאומית לסוכרתFLT:1 (המחלה מתעוררת מחוסר היכולת של הגוף לייצר אינסולין מספיק או להשתמש אינסולין ביעילות, המוביל לסיבוכים כרוניים של סוכרת סוג 1 (T1D) משינוי דם דלקת דם דלקת ריאות, אך לא טיפול תרופתי מסוג 2Dic אינסולין, לעומת זאת, טיפול תרופתי).

השתלת אייט התפתחה כטיפול החלפת תאים עבור חולים נבחרים עם פרוטוקול אדנטון, שהוקם בתחילת שנות ה -2000, הוכיח כי השתלת טיפות קערות לתוך הכבד יכול להשיג עצמאות אינסולין במשך כמה שנים.עם זאת, יישום נרחב מוגבל על ידי מחסור חריף של איברים התורם, הצורך בדיכוי חיסוני מתמשך, וכשל מתקדם ביולוגית.

מה זה Bioprinting?

Bioprinting הוא תת-קבוצה של biomanufacturing 1Figtures (FLT:0) אשר משתמשת בהגדרה אוטומטית של ביו-inks של צלול-לדן כדי ליצור מבנים דמויי רקמות עם אדריכלות מוגדרת.בניגוד הדפסה 3D המסורתית המשתמשת מפלסטיק או מתכות, הדפסה ביולוגית חייבת לשמר את יכולת התא ולקדם תפקודם.

• (FLT:0) מדפיסים את הביוגרף מבוסס ExtrusioningFIRLT:1) - כוחות פינקטיים או מכניים ביוינק דרך נושט. שיטה זו תומכת בורות תאים גבוהות והוא נפוץ ביותר עבור מבנים גדולים של רקמות, כולל אשכולות של הlet.זה מאפשר מחיקה מתמשכת אבל עשוי להיות כפוף לתאי לחץ Shear.
• (ב) ⁇ :0) ביו-דייטינגירט 1 (המתונים) – הורוטורים הארומאליים או האזואלקטריים מייצרים טיפות של ביוינק.הוא מציע רזולוציה גבוהה ומהירות, אך מוגבל לביוינסמיות נמוכה וניתנות תאים נמוכות יותר.
• (FLT:0)Laser-sted bioprintingFLT:1) - דופק לייזר מחוספס שכבת התורם, מניעה טיפות המכילות תאים על תת-קרקעית.טכניקה זו מספקת דיוק תאים בודדים ונזק מינימלי, מה שהופך אותו מתאים לתאים עדינים כמו תאי בטא.
• (FLT:0) tereolithographyFLT:1 - ביו-inks photocurable הם שכבת crosslinked על ידי שכבת שימוש ב-UV או אור גלוי.זה מאפשר ייצור מהיר של גיאוגרפיות מורכבות אבל דורש photoinitiators שעלול להשפיע על יכולת התא.

חיוני לכל גישות הביו-printing הוא FLT:0bioinkofFLT 1 - תערובת של תאים חיים, הידרוגלס (למשל, אלג'ינטה, ג'לטין methacryloyl, קולגן, היליטר, חומצה היאלורונית), וגורמי צמיחה או אותות אותות של מולקולות.

ביולוגיה Pancreatic Islet ו Rationale עבור Bioprinting

הלבלב מכיל כמיליון מיקרו-אורגנים דיסקרטיים הנקראים (FLT:0islets of LangerhansFLT:1), כל 50–500 מיקרומטר בקוטר. Islets מורכבים מחמישה סוגים תא אנדוקריניים: אינסולין-סודי תאי בטא (60–70% מהמנה), תאים סודיים-אופטימיים-לכאורה מתואמים תאים סודיים של דלקתיים-אדומים, כגון תאי חומצה מלאכותית.

Bioprinting מאפשר recapitulation של מיקרו-ארכיטקטורה יליד זה.על ידי הצבת תאי בטא ותמיכה תאים בדפוסים תלת-ממדיים מוגדרים, החוקרים יכולים ליצור אשכולות דמויי-טבע המחקים את היחס הפיזיולוגי והארגון המרחבי של טבעי הוא תאים כגון FLT:0bioprinted הוא לבנות צינורות חומרים מזינים של אינסולין ותגובה לבעיית גלוקוז בדם, אשר מאפשר לדגמי דם קריטיים, כלומר, לאחר שבועות של מחלות דם, אשר מאפשר לזיהומים קריטיים של מחלות דם, או לדלקתיים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כלומר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כלומר, 000 קרישה, לאחר מכן, 000 סוכרתיים של מחלות נוגדות דם קריטי, מאפשר לדלקתיים של מחלות קרישה סוכרתיים של מחלות דם, לאחר מכן, לאחר מכן, 000 סוכרתיים, מאפשר, 000.

תהליך הביו-רדיו-רפורמינג: שלב אחר צעד

1 התא סוקור והכנת

המקור של תאי בטא פונקציונליים הוא אחד התאים הגדולים ביותר של צ'אונדק האנושי נשאר תקן הזהב אבל הם בקושי. Alternatives כוללים:0 המושרה תאי גזע בשפע (iPSC) בלתי מוגבל של תאים חשמליים עם תאים דמויי בטא (ESC) אשר משוחזרים לאחרונה תאי גלוקוז אדפטוגניים (igicial) כגון: עופרת תאי גזע) של אינסולין מסוג VDigicial) הוא למעשה תאים סרטניים מסוג VDogenic של אינסולין מסוג Veric.

2. Bioink Formulation

ביונק אידיאלי עבור ביוגרף הלבלב חייב להציג מספר תכונות:

• (ב) ,0) התנהגות של שר-התרגשות (Herar-thinning Behavior) 1 (FLT:1) כדי להגן על תאים במהלך החדירה.
• (ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) [15] ,"התתמ"ל" (ב)"ה)" (ב"ב)"התמיכה ברווחה ובתפקוד ארוך טווח.
• (ב) ,0) ,PermeabilityFLT:1 כדי לאפשר חמצן, חומרים מזינים וחילופי פסולת.
• (ב) ,0) ,(ההשפלה של ה-Customizable DispLT:1) כדי להתאים את הרקמה מחדש.

(הרכיבים הביו-יינטיים הנפוצים של ה- Islet כוללים פולימרים טבעיים כמו alginate (הצטברות מ- Seaweed), המהווים ג'ל יציב בנוכחות של ions; ג'לטין methacryloyl (GelMA), מקור תמונה של נגזרות של ג'לטין; ו de cellcreatic תוספת matrix (M), אשר שמרהמתים על ידי רקמות ביולוגיות של 28)

הדפסה וחיבור

לאחר טעינה הביונק לתוך מחסנית סטרילית, הפרמטרים המדפסת הם אופטימיזציה: nozzle קוטר (בדרך כלל 100-500 מיקרומטר), מהירות הדפסה (5-30 מ"מ / s), לחץ (10–100 kPa), וגובה שכבתי (50-200 μe) מאוגדים על ידי cylinders או ספירות קטנות (200 μm) כדי לחקות תאים טבעיים של cultivic) עבור cicialcustust II.

4. Maturation and Functional Testing

הדפסה לאחרת, מבנים הם מתורבתים ביולוגי או אינקובטור סטנדרטי עם מדיה בתוספת גורמים צמיחה כגון nicotinamide, exendin-4, או hepatocyte growth factor כדי לקדם את הזדווג התא בטא.

• (FLT:0) , 000 Static גלוקוז-stimulated אינסולין סודיות (GSIS) FLT:1 - מדידה שחרור אינסולין לאחר הסתה של צריכת נמוך (2.8 מ"מ) וגבוה (16.7 מ"מ) גלוקוז.
• (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0 (ההתקפה) ל-[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]
• (FLT:0) Transplantation into Diabetes, מוליד סוכר בדם, משקל גוף ובדיקות סובלנות לגלוקוז במשך שבועות.

היתרונות של אית Clusters Bioprinted לטיפול בסוכרת

הפוטנציאל של בניית ה- Islet המוטבעת ביולוגית משתרע מעבר לחלופה פשוטה של תאים:

• (FLT:0) בלתי מוגבל, אספקת סטנדרטית של 1FLT - שימוש ב- iPSCs או ESCs, מיליוני אשכולות של סלקציה פונקציונלית ניתן לייצר בתנאים טובים של ייצור (GMP), ביטול המחסור התורם.
• (FLT:0) קביעת מינון מוקדם יותר (FLT) 1 - מספר וגודלם של אשכולות ניתן להתאים לדרישות המטבוליות של המטופל, המאפשר טיפול תאים מותאם אישית באמת.
• (FLT:0) הפונקציה Enhancedeurd functionFLT:1 - הארכיטקטורה תלת-ממדית משפרת את תגובת הגלוקוז בהשוואה לתרבות דו-ממדית או לצמחי תאים פשוטים.
• (FLT:0) הגנה מפני החיסון באמצעות capsulationFLT:1) - ביוינקים יכולים לכלול חומרים immunoisolating immunoisolating (למשל, אלג'ינate עם תוכן חומצה guluronic גבוה, או פולי-L-ornithine /Polyethyeniminemineשכבות) לחסום תאים חיסוניים נוגדנים תוך מתן גלוקוז, אינסולין, חומרים מזינים כדי להעביר את זה או לחסל את המערכת החיסונית עבור immunospressionic.
• (FLT:0) גידול של תאים גישה לתאים:1 ; הדפסה משותפת עם תאים סטרומליים mesenchymal (MSCs) או תאי T רגולטוריים (Tregs) יכול ליצור מיקרו-סביבה מקומית immunomodatory כי לחסן דחייה חיסונית ומקדם הישרדות גניבת גניבת גניבת גניבת.
• (FLT:0) ייצור מהיר (FLT:1) - פלטפורמות ביו-דייטינג האוטומטיות יכולות לייצר אלפי אשכולות של let לכל אצווה, עם איכות ועקבות עקביות.

אתגרים ומגבלות נוכחיות

למרות התקדמות יוצאת דופן, יש לטפל כמה מכשולים לפני אשכולות של אנסטר מוטבעת להיכנס לשימוש קליני שגרתי:

1. חמצן ואספקה תזונתית

בונה מעל -200 מיקרומטר סובלים הליבה היפותקסית בשל היעדר רשת vascular. עד כה, רוב ה- bioprinted הוא טיפות מושתלות באופן תת-קרקעי או בלתי-נופשי באופן בלתי-מבודד על דיפוזיה מרקמות הסובבות, אשר אינו מספיק אסטרטגיות תחת חקירה כוללות:

• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0) שילוב של ביו-חומרים המיוצרים בחמצן (חומרים) 1 (FLT:1) – כגון סידן חד-חמצני או פלואורופחמימנים אשר משחררים חמצן במשך ימים.
• (FLT:0)-Co-תרבות עם תמיכה בתאים 1FLT:1, fibroblasts או MSCs כי מזכירים גורמים אנטי-אנגיוגניים כמו VEGF.
• (ב) ,0) אתרי השתלות חלופיים (בקיצור: 1), תא אחורי של העין, או מכשירים תת-קרקעיים עם תאים מחוסנים (למשל, ה-FLT:2EncaptraventFLT 3 מ- ViaCyte).

2.Immune Rejection

אלוגניות (אפילו מ- iPSCs) יוכרעו ויהרוסו על ידי מערכת החיסון של המקבל אלא אם כן מוגן.ציפוי החיסונים חייבים להיות ללא הפסקה, ביו-תואמים, ועמידים יותר, הצטברות יכולה לפגוע בדלוז חמצן ולגרום תגובה גוף זר עם fibrosis חוסמת החלפת חומרים מזינים.

הישרדות לטווח ארוך ותפקוד

מחקרים מעטים עקבו אחר grafts in bioprinted islet מעבר לשלושה חודשים במודלים של בעלי חיים. Durability נשאר דאגה.איט דה-שונה, אובדן רגישות גלוקוז, ו deposition amyloid (common in type 2 Diabetes) עשוי להתרחש. ניטור רציף ועריכה הגן מגן (למשל, ביטוי יתר של גנים אנטי-אפופטוטיים או תחת ביטוי של מתח של חיישנים) יכול להאריך את החיים.

4.התמדה וייצור הארדלס

מוצרי תאים מוטבע מסווגים כ-FLT:0 (המוצרים של ההרחבה) 1:1 על ידי ה- FDA ו- EMA, המחייבים הנחיות עבור המכשיר (המכונה) והסוכן הביולוגי (תאים) סטנדרטיזציה של הרכב ביוינק, סטריליות, קריטריונים לשחרור, וגמישות רבה עד ל-Loariability עדיין בפיתוח.

מחקרים אחרונים פורצים דרך וניסויים קליניים

(ב) חלק גדול מעבודתו של ה-[[המאה ה-[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]] [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[19

(השחקנים משקיעים גם בכבדות.(FLT:0)CellinkvealpherLT:1 (כיום חלק מ-BICO) פיתחה פרוטוקול ביו-בק מיוחד ו- bioprinting למחקר ה-ITL:2 OrganovoFLT 3 הוא חקר רקמת הלבלב הקלינית הראשונה, אך עדיין לא המשווקת מוצרים יותר, במיוחד, שנקראת TLD2Fnovaer (שלבו של ILT) עם טיפול תרופתי ראשון (שלבו של IDLCD) עם טיפול תרופתי (שלבו של ILT5DLCDLCDLCDLCDLCD) עם סימולציה) הוא עדיין אינו כולל ILTDLCDLCDLCDLCDLCDLCDLCDLCD) הוא עדיין אינו כולל ILT) עם טיפול תרופתי (שלבומתאמתו של תאים ביולוגיים ® (שלבו של ILTDLCDLCDLCDLCDחדשניים (שלבו של תאים ® (שלבו של ILT) עם ® הוא שלב 3) עם מטבוליזם של ILT) הוא ראשי תיבות של ILTDLT) הוא ראשי תיבות של ILT) הוא עדיין אינו כולל טיפול תרופתית) הוא ראשי תיבות של ILTDLTDחדש

במקביל, ביו-מנועי הם שילוב של FLT:0 ניטור גלוקוז מתמשך (CGM)cioFLT:1 חיישנים ישירות לתוך מבנים מוטבעת עבור שליטה סגורה-לופ - מושג המכונה "איונים ביולוגיים" מבנים חכמים כאלה יכולים לשחרר אינסולין בתגובה לקריאות גלוקוז בזמן אמת ללא משאבה חיצונית.

Outlook: מ Bench to Bedside

מפת הדרכים לתרגום קליני של אשכולות טבועים ביו-מוטבעים כוללים מספר אבני דרך:

• גילוי בטיחות ויעילות לטווח ארוך (>1 שנים) בקדמונים לא אנושיים.
• פיתוח של פלטפורמת ביו-הדפסה אוטומטית לחלוטין, GMP-compliant עבור אשכולות של let.
• אימות אסטרטגיות אימונואידציה המאפשרות 6-12 חודשים של עצמאות אינסולין ללא דיכוי חיסוני.
• שלב I /II ניסויים לרשום קבוצה קטנה של חולים עם ttle T1D.

בהתחשב במסלול של טיפולים סלולריים הקשורים - כגון המוצר PEC-Direct של ויהCyte, אשר הראה כיפת וביטוי אינסולין בחולים - סביר כי ביו מודפס הואlets ייכנסו בדיקות אנושיות בתוך 5-7 השנים הבאות.היישומים הראשונים יהיו בסיכון גבוה יותר להיות בחולים עם hypoglycemia חמורה, אשר יחס הסיכון-תועלת הוא בדרך כלל נוח ייצור נוגדנים עצמי יכול להחליף זריקות ליום אחד עם סוכרת יכול בסופו של דבר להחליף את התרופה התפקודית של 2D.

בסופו של דבר, ההתכנסות של הביולוגיה של תאי גזע, הנדסה ביוינק, ו הדפסה תלת-ממדית היא חובה לספק שינוי פרדיגמה בטיפול בסוכרת - להפוך אותו ממחלה של ניהול לכל החיים לאחד מתיקון תאי מתמשך, בעוד שהאתגרים נשארים, קצב החדשנות מרמז כי תרופה ביו-מוטבעת לסוכרת אינה עוד שאלה של FLT:0ifureFLT:1, אבל F2:2FRE:2FIRDI: