إن الحقن اليومي للأنسولين مؤلم وغير مريح، لذلك يقوم العلماء بتطوير غرسات يمكنها علاج مرض السكري دون الحاجة إلى الحقن. تبدو الغرسة الجديدة واعدة بشكل خاص لأنها تنتج الأكسجين لتوفير العناصر الغذائية لخلايا الجزر المزروعة.
في معظم الناس، تنتج خلايا جزيرة البنكرياس الأنسولين اللازم للحفاظ على مستويات السكر في الدم المناسبة. ولسوء الحظ، يقوم الجهاز المناعي لدى الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول بتدمير هذه الخلايا، لذلك يجب حقن الأنسولين يدويًا في مجرى الدم.
أحد البدائل لحقن الأنسولين هو زرع خلايا الجزر المستخرجة من الجثث أو المشتقة من الخلايا الجذعية. وفي حين أن هذا ينجح في كثير من الحالات، يجب على المرضى تناول مثبطات المناعة مدى الحياة لمنع رفض هذه الخلايا.
لقد حاول العلماء تغليف خلايا الجزر في غرسات صغيرة ومرنة تحمي الخلايا من الجهاز المناعي للمضيف ولكنها تسمح للأنسولين الذي تنتجه هذه الخلايا بالانتشار في مجرى الدم. ومع ذلك، تمنع هذه الغرسات أيضًا الأكسجين الذي يحافظ على الحياة من دخول الخلايا، مما يعني أن الخلايا لا تعيش لفترة طويلة.
تعالج بعض الغرسات هذا النقص من خلال دمج غرف الأكسجين المملوءة مسبقًا أو العوامل الكيميائية التي تنتج الأكسجين. ومع ذلك، بمرور الوقت، يتم استنفاد الأكسجين والكواشف، لذلك يجب استبدال الزرعة أو إعادة ملئها.
قام فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومستشفى بوسطن للأطفال مؤخراً بتطوير جهاز جديد سعياً وراء بديل طويل الأمد.
يضم الجهاز مئات الآلاف من الخلايا الجزيرية وغشاء تبادل البروتونات، الذي يفصل بخار الماء (الموجود بشكل طبيعي في جسم الإنسان) إلى هيدروجين وأكسجين. ينتشر الهيدروجين بشكل غير ضار، بينما يدخل الأكسجين إلى غرفة تخزين الزرعة. يسمح الغشاء القابل للتنفس الموجود في غرفة التخزين بتدفق الأكسجين إلى غرفة التخزين التي تحتوي على خلايا الجزيرة.
يتطلب تحفيز فصل بخار الماء جهدًا كهربائيًا صغيرًا، يتم إرساله لاسلكيًا من ملف مغناطيسي خارجي إلى هوائي الغرسة. يمكن لصق الملفات على جلد المريض، بجوار موقع الزرع مباشرة.
في التجارب التي أجريت على الفئران المصابة بداء السكري، كان لدى إحدى المجموعات جهاز كامل لإنتاج الأكسجين مزروع تحت جلدها، بينما تلقت مجموعة أخرى جهازًا غير منتج للأكسجين يحتوي فقط على خلايا جزيرة البنكرياس. في حين أن كلا المجموعتين من القوارض كان أداؤهما جيدًا في البداية، إلا أن المجموعة غير المؤكسجة أصيبت بارتفاع السكر في الدم خلال أسبوعين تقريبًا.
وتتمثل الخطط الحالية في إجراء تجارب على حيوانات أكبر ثم تجارب سريرية على البشر. ومن المؤمل أن يتم استخدام هذه التكنولوجيا أيضًا لإنتاج أنواع أخرى من البروتينات العلاجية لعلاج أمراض أخرى. في الواقع، تم استخدام الجهاز لدعم إنتاج الخلايا للإريثروبويتين، وهو البروتين الذي يحفز إنتاج خلايا الدم الحمراء.
وقال دانييل أندرسون، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وكبير مؤلفي الدراسة: "المرضى الذين يعانون من مجموعة متنوعة من الأمراض يحتاجون إلى تناول البروتين الخارجي، وأحيانا بشكل متكرر للغاية". "إذا تمكنا من استبدال الحاجة إلى الحقن كل أسبوعين بزراعة واحدة تعمل على المدى الطويل، فأعتقد أن ذلك يمكن أن يساعد حقًا الكثير من المرضى."