პირველი ტიპის შაქრიან დიაბეტს წლებია რაც მეცნიერები ებრძვიან. მისი მძიმე ფორმის მქონე პაციენტების მკურნალობის ერთ-ერთ მეთოდს პანკრეასის (ლანგერჰანსის) კუნძულების გადანერგვა წარმოადგენს. ხშირ შემთხვევაში, ეს პროცედურა პაციენტის გადარჩენის უკანასკნელი საშუალებაა. მიუხედავად მიღწეული შედეგებისა, ლანგერჰანსის კუნძულების კლინიკური გადანერგვის პროცედურა გაუმოჯობესებას მოითხოვს.

აღსანიშნავია, რომ ამ დაავადების ძირითადი სიმპტომებია ინსულინის მწვავე დეფიციტი და სისხლში გლუკოზის მკვეთრი მომატება. დიაბეტს სიცოცხლისთვის საშიში მწვავე და ქრონიკული გართულებები ახასიათებს.

ამასთან დაკავშირებით, ილიას სახელმწიფო უნივერსიტეტის მკვლევრებმა, ჟენევის უნივერსიტეტის მკვლევარებთან ერთად, ორიგინალური მეთოდი შეიმუშავეს. გამოქვეყნდა ნაშრომიც, რომლის მიხედვითაც, შესაბამისი ექსპერიმენტული კვლევებით დადასტურდა, რომ ე.წ. "სუპერ-კუნძულები" უკეთ ინტეგრირდება ახალ მიკროგარემოში, შესაბამისად, უკეთ ფუნქციონირებს, რაც სისხლში გლუკოზის დონის სწრაფ რეგულაციაში ისახება.

ამ თემაზე ეკატერინე ბერიშვილ-ბერნის ვესაუბრეთ, რომელიც ილიას უნივერსიტეტის ასოცირებული პროფესორი და ჟენევის უნივერსიტეტის წამყვანი მეცნიერია. სწორედ ეკატერინე ბერიშვილი-ბერნის თანაავტორობით, გავლენიან გამოცემა NATURE COMMUNICATION-ში გამოქვეყნდა ხსენებული სამეცნიერო ნაშრომი.

"ამნიონის უჯრედებისა და ლანგერჰანსის კუნძულების უჯრედების გამოყენებით, მოვახერხეთ შეგვექმნა ინსულინმაპროდუცირებელი სამგანზომილებიანი (3D) ორგანოიდები, რომლებიც ლანგერჰანსის კუნძულებზე ბევრად უფრო მდგრადია. ჩატარებულმა in vitro და in vivo ექსპერიმენტულმა კვლევებმა გამოავლინა, რომ ჩვენს მიერ გენერირებული ჰიბრიდული სფეროიდები გამოირჩევა განსაკუთრებული მდგრადობით ჰიპოქსიისადმი, უკეთ ინტეგრირდება ახალ მიკროგარემოში და შესაბამისად, უკეთ ფუნქციონირებს, რაც სისხლში გლუკოზის დონის სწრაფ რეგულაციაში გამოიხატება", — გვითხრა ეკატერინემ.

ეკატერინესთან ინოვაციური მეთოდის კონკრეტულ უპირატესობებზეც ვისაუბრეთ.

"ჩვენს მიერ მოწოდებული მეთოდის უპირატესობას რამდენიმე გარემოება განაპირობებს. მათ შორის, ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, ორგანოიდების ზომა. ჩვენ მიერ გენერირებული 3D ორგანოიდები ერთნაირი ზომისაა და მათი დიამეტრი 150 მიკრონს არ აღემატება. ჩვენ სრულიად ვაკონტროლებთ არა მარტო სფეროიდების უჯრედულ შემადგენლობას, არამედ მათ ზომასაც.

მეორე მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ორგანოიდების უჯრედული შემადგენლობა, რაც განაპირობებს მათ მდგრადობას ოქსიდაციური სტრესისადმი და ანთებისადმი.

ლანგერჰანსის კუნძულების ტრანსპლანტაციიდან რამოდენიმე საათში, ვითარდება დაუყოვნებლივი ტიპის ანთებითი რეაქცია, რაც გადანერგილი კუნძულების დიდი ნაწილის განადგურებას იწვევს. აქედან გამომდინარე, ინსულინდამოუკიდებლობის მისაღწევად, პაციენტს, ხშირ შემთხვევაში, გადანერგვის 2-3 პროცედურა ესაჭიროება. მიუხედავად ამისა, ინსულინდამოუკიდებლობის 5 წლიანი მაჩვენებელი 50%-ს არ აღემატება.

ამ პრობლემასთან გამკლავების მიზნით, გამოვიყენეთ ამნიონის ეპითელური უჯრედები. ამნიონის უჯრედებს ახასიათებს ემბრიონული ღეროვანი უჯრედების მსგავსი პლასტიურობა, ანთების საწინააღმდეგო და იმუნომოდულაციური თვისებები. 3D ორგანოიდებში ამნიონის ეპითელური უჯრედების ინკორპორირებამ, ინსულინმაპროდუცირებელი უჯრედები უფრო რეზისტენტული გახადა ანთებისა და ჰიპოქსიისადმი. გაუმჯობესდა გადანერგილი ორგანოიდების სიცოცხლისუნარიანობა და ვასკულარიზაციაც. ამ გარემოებებმა, თავისთავად დიდი გავლენა იქონია ორგანოიდების ფუნქციის გაუმჯობესებაზე.“ — ამბობს ეკატერინე.

ეკატერინესთან ხსენებული მოდელის სამომავლო პერსპექტივებზეც ვისაუბრეთ და გავიგეთ, რომ ეს ყველაფერი ფართომასშტაბიანი კვლევის ერთი ნაწილია. ეკატერინეს სამეცნიერო გუნდის საბოლოო მიზანია ჰიბრიდული ენდოკრინული პანკრეასის ბიოინჟინერია, რომლის გადანერგვაც შესაძლებელი იქნება დაავადებული ყველა პაციენტისთვის და ეს ყველაფერი იმუნოსუპრესიული თერაპიის გარეშე.

"ენდოკრინული პანკრეასის გენერირებისათვის ჩვენი გუნდი იყენებს ქსოვილების ინჟინერიის ისეთ მოწინავე სტრატეგიებს, როგორიცაა გენის რედაქტირება CRISPR-Cas9 ტექნოლოგიით, 3D მინი-ორგანოების გენერირება, ჰიდროგელების წარმოება და ამ სტრუქტურული ერთეულების ერთ მთლიან ფუნქციურ ორგანოდ აწყობა", — გვითხრა ეკატერინემ.

აღსანიშნავია, რომ პროექტის წარმატებით იმპლემენტაციის შემთხვევაში, შესაძლებელი გახდება გენერირებული ენდოკრინული პანკრეასის გადანერგვა იმუნური სისტემის დათრგუნვის გარეშე. ეს კი, თავის მხრივ, შესაძლებელს გახდის საგრძნობლად გავაფართოვოთ უჯრედული ტრანსპლანტაციის ჩვენებები და წარმატებით ვუმკურნალოთ დიაბეტით დაავადებულ მრავალ პაციენტს.