Kapsler kan hjelpe diabetessyke

Insulinceller i skreddersydde alginatkapsler terger ikke kroppens immunforsvar.

Publisert
"Alginatet er fluorescensmerket (grønn farge). En kapsel er 500 mikrometer i diameter. Foto: Yrr Mørch."
"Alginatet er fluorescensmerket (grønn farge). En kapsel er 500 mikrometer i diameter. Foto: Yrr Mørch."

Her er nytt håp for behandling av type 1-diabetes med gelkuler: Bioteknologer i Trondheim har utviklet en ny alginatkapsel som kan løse problemet med at kroppens immunforsvar kjenner igjen fremmede implanterte insulinceller og går til motangrep.

Dersom dette blir medisinsk virkelighet, kan diabetespasienter som får transplantert insulinproduserende donorceller i bukhulen, slippe å gå på immundempende medisiner resten av livet.

Dette gir nemlig høy risiko for infeksjonssykdommer og kreft.

Forskerne ser også for seg at nyvinningen kan brukes i behandling av enkelte typer kreft.

Trondheimskapselen

Den nye kapselen, som kalles TAM (the Trondheim Alginate Microcapsule), er spesielt designet for å kunne kamuflere de insulinproduserende cellene for kroppens immunsystem.

- For at kapselen skal fungere godt, må den være passe porøs, så den kan slippe næringsstoffer inn til insulincellene og transportere insulin ut. Den må være passe liten, og den må være stabil så den ikke sveller og går i stykker etter hvert. Alle disse utfordringene ser det ut til at vi er i ferd med å løse, sier stipendiat Yrr Mørch ved Kapselgruppa på NTNU.

Hennes forskningsmiljø, ledet av professor Gudmund Skjåk-Bræk, er med i et internasjonalt samarbeid kalt «The Chicago Project». Målet er å finne en funksjonell kur for type 1-diabetes.

Nær løsning

Alginatkapsler med insulinceller brukes ikke i behandling av diabetespasienter i dag, selv om ideen er gammel. Alt på 1990-tallet fikk en amerikaner implantert en trondheimsprodusert alginatkapsel med insulinceller.

Dette så en stund ut til å være en suksess, men hvor godt den gamle kapselen faktisk fungerte, forble ubesvart. Amerikaneren var nemlig også nyretransplantert og gikk fra før av på immundempende medisiner.

"Humant øyvev: Klaser av insulinproduserende celler merket med spesielle kjemikalier slik at levende celler blir grønne, og døde celler blir røde. Celleklasene er 50-200 mikrometer. Foto: Berit L. Strand."
"Humant øyvev: Klaser av insulinproduserende celler merket med spesielle kjemikalier slik at levende celler blir grønne, og døde celler blir røde. Celleklasene er 50-200 mikrometer. Foto: Berit L. Strand."

Senere viste dyreforsøk i laboratorier at kapselen ikke fungerte godt nok. Hovedårsaken til dette var polylysin, et stoff som ble brukt utenpå kapselen for å gjøre den mer stabil og mindre porøs.

Men dette stoffet er toksisk, og vekker i seg selv immunforsvaret. Det medfører at immunceller fester seg på overflaten av kapselen, noe som igjen skaper problemer for diffusjon av stoffer ut og inn av kapselen, og fører til celledød.

Nitid grunnforskning og mange doktorgrader senere, ser løsningen på immunproblematikken ved transplantasjon av kapsler med insulinproduserende celler ut til å være nær.

Men det vil sannsynligvis gå mange år før metoden kan tas i bruk på pasienter. Du kan følge utviklingen hos kapselgruppen.

Skreddersydd alginat

Alginat er et langt sukkermolekyl som holder tare oppe på samme måte som cellulose er bærestrukturen i trær. Taren har vært gjenstand for forskning ved NTNU/NTH i femti år. Mange av alginatets hemmeligheter er derfor avslørt, blant annet hvordan alginatet er bygget opp.

Forskerne har klart å isolere, klone og produsere i storskala et enzym som er med på å bygge opp alginatet på ulike måter.

Dermed kan forskerne selv bygge opp nanostrukturen i alginat slik at molekylet får de egenskaper de selv vil at det skal ha.

I nær framtid ser forskerne for seg å kunne skreddersy ulike alginatkapsler til individuell bruk.