Cukrzyca typu 1 (T1D) to autoimmunologiczne zaburzenie endokrynologiczne, w którym komórki wysp trzustkowych są ablowane przez układ odpornościowy, co sprawia, że pacjenci są zależni od wstrzykiwania egzogennej insuliny przez całe życie. Protokół z Edmonton stanowi kamień milowy w badaniach klinicznych nad przeszczepem wysp trzustkowych; Wyspy trzustkowe zostały wprowadzone przez żyłę wrotną i przeszczepione w miejscu wewnątrzwątrobowym1. Jednak dwie główne przeszkody - nieodpowiednie źródła wysepek dawczych i słabe wszczepienie wysp trzustkowych - uniemożliwiają szerokie powodzenie przeszczepu wysp trzustkowych2. Zwykle wysepki muszą być pobrane od trzech zmarłych dawców, aby odwrócić stan hiperglikemiczny jednego pacjenta; Wynika to z niskiej wydajności procedur izolacji wysp trzustkowych i utraty wysp trzustkowych po przeszczepie. W szczególności, mimo że wyspy trzustkowe po przeszczepie były skąpane w krwi bogatej w tlen, bezpośredni kontakt z krwią często wywoływał natychmiastową reakcję zapalną za pośrednictwem krwi (IBMIR), która mogła spowodować ostrą utratę wysp. W dłuższej perspektywie uważa się, że stopniowa utrata wysp trzustkowych u pacjentów odpowiadała za spadek wskaźników odwrócenia cukrzycy w grupach klinicznych, które mogły osiągnąć 90% w pierwszym roku i spadły do 30% i 10% odpowiednio 2 i 5 lat po przeszczepie3.
Przeszczepianie wysp trzustkowych w miejscach pozawątrobowych było atrakcyjną strategią zmniejszania bezpośredniego kontaktu wysp trzustkowych z krwią, jednocześnie ograniczając przeszczepy do bardziej określonych miejsc w porównaniu do infuzji wewnątrzwątrobowej. W ciągu ostatnich lat przeprowadzono badania w torebce nerkowej, oku, mięśniach, poduszeczkach tłuszczowych i przestrzeniach podskórnych, wykazując, że wysepki w tych miejscach są w stanie przetrwać i funkcjonować w celu przywrócenia normoglikemii4. Ponadto wysepki w tych miejscach można odzyskać, co umożliwia biopsję, a nawet dalsze procedury wymiany. Miejsca pozawątrobowe wykazują zatem duży potencjał do klinicznego przeszczepu5.
Rusztowania oparte na biomateriale były intensywnie badane pod kątem transplantacji komórek i inżynierii tkankowej. Rusztowania trójwymiarowe (3D) zwykle zawierają porowate struktury i mogą służyć jako szablony komórkowe do generowania struktury przestrzennej/organizacji komórek lub jako zbiorniki zapewniające kontrolowane uwalnianie sygnałów bioaktywnych. Rusztowania zostały również wykonane z materiałów polimerowych, takich jak poli(glikolid-L-laktyd)6, poli(dimetylosiloksan)7 i termoplastyczny poli(uretan)8, do przeszczepiania wysepek w EFP. W porównaniu z bezpośrednim przeszczepem wysp trzustkowych, stwierdzono, że zastosowanie rusztowań zmniejsza utratę wysp trzustkowych, zapobiegając ich przeciekaniu do jamy wewnątrzotrzewnowej 9,10, zapewniając mechaniczną ochronę i modulując miejscową reakcję zapalną. W ten sposób rusztowania mogą być rozwijane w celu wspomagania wszczepiania wysp trzustkowych w miejscach przeszczepów7.
W tym badaniu zamierzamy zademonstrować paradygmat przeszczepiania wysp trzustkowych w EFP, przeprowadzany na modelach mysich przy użyciu DCS. Rusztowania pochodzące z matryc zewnątrzkomórkowych cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem ze względu na lepszą biokompatybilność i bardziej naturalne porowate struktury w porównaniu z produktami syntetycznymi. W tym miejscu opisujemy solidny protokół izolacji w celu uzyskania wysp trzustkowych z wysoką wydajnością od myszy C57BL / 6J. DCS przetworzone z osierdzia bydła zostały następnie obsiane wyspami trzustkowymi, a przeszczepy przeszczepiono do EFP w syngenicznych modelach cukrzycy. Normoglicemię u myszy osiągnięto w ciągu 10 dni i utrzymywała się do 100 dni, aż do usunięcia przeszczepów.