Design of biomimetic extracellular matrix to improve pancreatic islet engraftment

Pankreatik adacık nakli, tip 1 diyabet (T1D) için umut verici bir tedavi olarak geliştirilmiştir ve beta hücrelerinin nakil sonrası vücut tarafından kabul edilmesi klinik terapini başarısını belirlemektedir. Fakat adacık nakli klinik uygulanması hala ömür boyu immünosupresif ilaç kullanımı ve normoglisemiye ulaşmak için gerekli olan adacık sayısının yetersiz oluşu ile sınırlıdır. Bu çalışmada, insülin salgılama fonksiyonu ve immünoregülatör potansiyeli desteklemek için mesenkimal kök hücre (MSC) ve RGDS ile IKVAV gibi doğal hücre dışı ortam taklidi peptitler ve insülinotropik peptit (GLP-1) ekleyerek hidrojellerin biyokimyasal ve biyofiziksel özelliklerini uygun hale getirdik. Adacıkların MSCler ve/veya peptitlerle birlikte enkapsüle edilmesi kontrole kıyasla insülin salgılamada belirgin artışlara katkıda bulunmuştur. Sitokinlerin tüm zararlı etkileri tamamen önlenemese de serbest ve PEG hidrojel içinde olan MIN6-MSC hücre kümelerinde proinflamatuvar sitokinlere karşı koruma gözlemledik. Adacık mikro-ortamının biyofiziksel özelliklerini uygun hale getirmek için insülin salgılayan beta hücre kümeleri için özgün nano-kalınlıkta kaplama yöntemi geliştirdik. Sallanan damlacık yöntemi ile yalancı adacık olarak hazırlanan bu hücre kümeleri toksik polimer öncesi solüsyonlar kullanılmadan fizyolojik olarak uyumlu ortam kullanılarak art arda nanojel katmaları ile kaplanmıştır. Kaplanan bu yalancı adacıkların canlı olduğu ve insülin salgılamak için fonksiyonel olduğu belirlenmiştir. Ek olarak CHPOA nanojellerin biyo-uyumluluğunu CD1 farelerde subkütan nakil ile teyit ettik. Bu çalışma ümit vericidir ve tamamen fizyolojik koşullar altında ileri düzeydeki fonksiyonel malzemeler ile insülin salgılayan adacıkların kaplanmasında yeni olanaklar sunmaktadır ve hücre nakli teknolojisinin klinik uygulaması ve özellikle T1D tedavisi için daha uzun süre fonksiyon gösteren adacıklara katkıda bulunacaktır.