Chronione wysepki trzustkowe

Dobrze znany jest problem, że tuż po przeszczepie wysp Langerhansa układ krwionośny biorcy rozpoczyna proces koagulacji, co prowadzi do otoczenia wysp koagulatem i ich obumierania. W najgorszych przypadkach cztery z pięciu przeszczepionych wysepek giną już w ciągu kilku godzin po transplantacji. Dlatego też do przeprowadzenia jednej operacji przeszczepu potrzebnych jest obecnie kilku dawców.
Naukowcy z Uppsali dowiedli już wcześniej, że wysepki trzustkowe mogą zostać otoczone komórkami śródbłonka, które normalnie znajdują się w naczyniach krwionośnych. Otoczka funkcjonuje jak "kamizelka ochronna" przeciw koagulatowi krwi, prawdopodobnie dlatego, że system immunologiczny krwi rozpoznaje wysepki jako znane elementy organizmu.
Obecnie zespół z Uppsali posunął się o krok dalej. Naukowcy pracują nad wykorzystaniem do budowy otoczki również tzw. dorosłych, podobnych do embrionalnych, komórek macierzystych. Dzięki temu otoczka ochronna stanie się bardziej wytrzymała, a wysepki otrzymają dodatkową pomoc w tworzeniu nowych naczyń krwionośnych, co jest niezbędne do tego, by mogły przeżyć transplantację.

Typowanie komórek do otoczki

W dotychczasowych próbach ludzkie wysepki trzustkowe umieszczano w roztworze z pożywką razem z komórkami śródbłonka. Po 2-4 dobach komórki śródbłonka wrastały w wyspy, pokrywając 50-90 proc. ich powierzchni. Ponieważ śródbłonek jest jednak trudny do pozyskania, naukowcy zajęli się poszukiwaniem innych komórek, które byłyby w stanie zbudować podobną "kamizelkę ochronną".
Pod uwagę wzięto komórki macierzyste, które można pobierać ze szpiku pacjenta poddawanego przeszczepowi wysp. Ten rodzaj komórek macierzystych stosowano w praktyce już wcześniej, np. u nienarodzonego dziecka dotkniętego wrodzoną łamliwością kości (osteogenesis imperfecta). Dziś dziewczynka ta ma 3 lata.
"Zastosowaliśmy kombinację dwóch wykorzystywanych już metod: terapię za pomocą dorosłych, podobnych do embrionalnych komórek macierzystych oraz pokrywanie wysp Langerhansa warstwą ochronną. Dlatego sądzimy, że metodę tę można zacząć testować klinicznie na pacjentach już w tym roku" - mówi Peetra Magnusson, naukowiec z Instytutu Immunologii Klinicznej Uniwersytetu w Uppsali.
Pierwsze próby pokrywania wysp trzustkowych komórkami macierzystymi przeprowadzono wiosną 2006 roku. Od tamtej pory wykonano dziesiątki eksperymentów laboratoryjnych w probówkach, a obecnie planowane jest przeprowadzenie nowych badań we współpracy z naukowcami z Instytutu Karolinska w Huddinge.

Próby we wczesnym stadium

Najbardziej obiecujące rezultaty przynosiło umieszczenie wysp Langerhansa w pożywce wraz z komórkami śródbłonka, komórkami macierzystymi oraz białkiem VEGF, o którym wiadomo, że bierze udział w unaczynianiu tkanek. W tych próbach angiogeneza przebiegała najwydajniej, a poza tym do wysp przyrastało więcej komórek śródbłonka i ochrona przed koagulatem krwi była znacznie lepsza. "W niektórych próbach nowe naczynia krwionośne tworzyły się na bardzo dużą skalę" - mówi Peetra Magnusson.
Badania te znajdują się jednak dopiero w początkowym stadium. Naukowcy jeszcze nie ocenili, na ile skutecznie funkcjonują wyspy otoczone obydwoma rodzajami komórek. Oceny takiej dokonuje się poprzez umieszczenie wysp Langerhansa w roztworze cukru i wykonanie po upływie doby pomiaru ilości wytworzonej insuliny. Nie ustalono także, czy komórki macierzyste rzeczywiście pomagają wyspom w budowaniu nowych naczyń krwionośnych w organizmie biorcy. Badacze mają nadzieję, że odpowiedź na to pytanie przyniosą zaplanowane na wiosnę tego roku badania na zwierzętach.
Innym problemem natury praktycznej jest to, że wyspy Langerhansa przeszczepiane są relatywnie szybko, w ciągu jednej doby od momentu pobrania ich z organizmu dawcy. W badaniach, w których otaczano wyspy komórkami śródbłonka, pozostawały one w pożywce aż do 4 dób. Komórki macierzyste prawdopodobnie mają zdolność przyspieszania procesu tworzenia "kamizelki ochronnej" i być może dzięki nim wystarczy jedna lub dwie doby inkubacji.
"Bardzo dużo dzieje się już podczas pierwszej doby. W tym czasie przytwierdza się do wysp większość komórek śródbłonka, obserwujemy też powstawanie zalążków naczyń krwionośnych" - komentuje Peetra Magnusson.