„Ochiul este singura noastra fereastra catre corp si este imun privilegiat”, spune Anna Herland, lector superior in Divizia de Bionanotehnologie. Cercetatorii din Suedia au dezvoltat un dispozitiv la microscala pentru implantare in ochi, care prezinta noi oportunitati pentru tratamentul pe baza de celule a diabetului si a altor boli.
Vizand incapsularea celulelor pancreatice producatoare de insulina si a senzorilor electronici, dispozitivul imprimat 3D a fost dezvoltat de o echipa de la KTH Royal Institute of Technology si Karolinska Institutet. Cercetatorii au raportat rezultatele lucrarii in revista Advanced Materials.
Colaborarea dintre KTH si Karolinska Institutet permite micro-organelor – si anume insulitele pancreatice sau insulitele lui Langerhans – sa fie pozitionate precis in ochi, fara a fi nevoie de suturi. Ofera posibilitatea terapiei pe baza de celule, de exemplu pentru tratarea diabetului de tip 1 sau tip 2, folosind ochiul ca baza.
Anna Herland, lector principal in Divizia de Bionanotehnologie la SciLifeLab de la KTH si la centrul de cercetare AIMES de la KTH si Karolinska Institutet, spune ca ochiul este ideal pentru aceasta tehnologie deoarece nu are celule imunitare care sa reactioneze nefavorabil in prima etapa de implantare. Transparenta acestuia permite studiul vizual si microscopic a ceea ce se intampla cu implantul in timp.
„Ochiul este singura noastra fereastra catre corp si are un privilegiu imunitar”, spune Herland.
Dispozitivul este conceput ca o pana, de aproximativ 240 de micrometri lungime, permitand fixarea mecanica a structurii la unghiul dintre iris si cornee in camera anterioara a ochiului (ACE). Lucrarea demonstreaza prima fixare mecanica a unui dispozitiv in camera anterioara a ochiului.
„Am proiectat dispozitivul medical pentru a tine mini-organe vii intr-o micro-cusca si am introdus utilizarea unei tehnici a usii cu clapete pentru a evita nevoia de fixare suplimentara”, spune Wouter van der Wijngaart, profesor in Divizia de Micro si Nanosisteme. la KTH.
In testele pe soareci, dispozitivul si-a mentinut pozitia in organismul viu timp de cateva luni, iar mini-organele s-au integrat rapid cu vasele de sange ale animalului gazda si au functionat normal, spune Herland.
Per-Olof Berggren, profesor de endocrinologie experimentala la Karolinska Institutet, a contribuit la cercetare cu ani de experienta in transplantul de insulite Langerhans in camera anterioara a ochiului la soareci.
„Unitatea actuala este unica si, printre altele, va sta la baza muncii noastre continue de a dezvolta un microsistem integrat pentru studiul functiei si supravietuirii insulelor Langerhans din camera anterioara a ochiului”, spune Berggren. „Acest lucru este, de asemenea, de o mare importanta translationala, deoarece transplantul insulelor Langerhans in camera anterioara a ochiului la om este supus unor studii clinice la pacientii cu diabet”.
Herland spune ca tehnologia depaseste un obstacol in calea dezvoltarii terapiilor celulare, inclusiv a celor pentru diabet. Si anume, nu este nevoie de metode invazive pentru a monitoriza functia grefei si pentru a ghida ingrijirea pentru a asigura succesul transplantului pe termen lung.
„Al nostru este un prim pas catre microdispozitive medicale avansate care pot sa localizeze si sa monitorizeze functia grefelor de celule”, spune ea.
Ea spune ca designul face posibila pozitionarea mini-organelor, cum ar fi organoidele si insulele Langerhans, fara a limita furnizarea de nutrienti catre celule.
„Designul nostru va permite integrarea si utilizarea in viitor a functiilor mai avansate ale dispozitivului, cum ar fi electronicele integrate sau eliberarea de medicamente”.
Cercetarea a fost finantata de SSF, Fundatia Knut si Alice Wallenberg, ERC, Fundatia Erling Persson Family si Fundatia Jochnick, AIMES si Fundatia Novo Nordisk.
Declaratia de conflict de interese a studiului noteaza ca Per-Olof Berggren este partener in Biocrine AB, care face, de asemenea, parte din studiu.
