Polymérne mikrokapsuly a liečba cukrovky

29. 02. 2016

Ing. Igor Lacík, DrSc.Téma februárovej vedeckej kaviarne Polymérne mikrokapsuly a liečba cukrovky zaujala rôznorodé publikum, ktoré sa zišlo v Centre vedecko-technických informácií SR v Bratislave.

Hosťom Vedy v CENTRE dňa 25. 2. 2016 bol Ing. Igor Lacík, DrSc., významný slovenský vedec, chemik, riaditeľ Ústavu polymérov Slovenskej akadémie vied (SAV) v Bratislave, laureát Krištáľového krídla 2015 v kategórii Medicína a veda.

Cukrovka (diabetes mellitus) je jedným z hlavných zdravotných problémov súčasnosti. Jej výskyt neustále rastie. Vo svete je 380 miliónov pacientov s touto chorobou, ide o epidémiu.

Meranie hladiny cukru je neoddeliteľná súčasť života diabetika. Nahradiť zdravý pankreas je ťažká úloha. Umelý pankreas môže zmeniť kontrolu nad diabetom 1. typu a zvýšiť kvalitu života, pričom predstavuje možnosť v liečbe cukrovky pokiaľ nebude k dispozícii liečba pomocou kmeňových buniek alebo transplantovanými ostrovčekmi.

V Ústave polymérov SAV hľadajú spôsob, ako pomôcť pacientom s cukrovkou, a to vylúčením užívania liekov. Igor Lacík vysvetlil, že pri liečbe cukrovky potrebujú pacientovi transplantovať pankreatické ostrovčeky, ktoré produkujú inzulín ako v zdravom pankrease. Transplantované ostrovčeky musia byť chemicky ochránené pred imunitným systémom imunosupresívnymi liekmi, ktoré majú nežiadúce účinky.

Z prezentácie Dr. Igora Lacíka

Medzi primárne úlohy patrí predovšetkým neobmedzený zdroj ostrovčekov (buniek produkujúcich inzulín), životaschopnosť a funkčnosť transplantovaných ostrovčekov. Hypoxia: Imunitná reakcia príjemcu na transplantované ostrovčeky, vyhnúť sa imunosupresii – enkapsulácia. Enkapsulácia je imunitná ochrana transplantovaných ostrovčekov. Enkapsulačné systémy tvoria nanokapsuly, mikrokapsuly a makrokapsuly. 

Pankreatické ostrovčeky  pred transplantáciou obalia (enkapsulujú) do polymérnej membrány z biomateriálu. Membrána ich chráni pred imunitným systémom. Polymérny materiál vyzerá ako sieť s okami určitej veľkosti, ktoré dokážu  prepustiť inzulín, živiny, kyslík, glukózu a ďalšie. Neprepúšťajú protilátky a bunky imunitného systému, ktoré by mohli tieto  enkapsulované ostrovčeky zničiť. 

Mikrokapsuly sú pripravované tzv. polyelektrolytovou komplexáciou. Zatiaľ sa nepodarilo nájsť syntetický polymér schopný nahradiť alginát. Mikrokapsuly sú testované doteraz klinicky. Ide o bezpečnú procedúru. Tieto klinické experimenty neviedli ku kontrole hladiny cukru. V niektorých prípadoch sa znížil výskyt hypoglykémií. Diskutované dôvody: nepostačujúca biokompatibilita materiálu, imunitná ochrana, odumieranie ostrovčekov, nízky počet ostrovčekov a ich nízka kvalita.

Tím Igora Lacíka v Bunkovom a enkapsulačnom laboratóriu Ústavu polymérov SAV v Bratislave v rámci medzinárodného projektu testuje vlastné materiály na predklinickom modeli primátov. Materiály najskôr vyvíjali a potom testovali na myšiach. Ukázalo sa, že by mohli byť vhodné pri testovaní na primátoch. Ak sa dokáže, že enkapsulované ostrovčeky sú schopné kontrolovať  hladinu cukru v krvi, budú  už blízko k  testovaniu na ľuďoch. Podstatné je, že potvrdili, tolerovanie enkapsulačného materiálu v tele primátov.

Z prezentácie Dr. Igora Lacíka

Dr. Albert Hwa, JDRF program officer (till 1/16): „Dnes ešte nie je možné selektovať „ideálne“ riešenie. Učíme sa z oboch princípov enkapsulácie, sú komplementárne. Riešenie môže byť selektívne podľa pacienta, typu buniek, atď."

Rôzne protokoly prípravy PMCG mikrokapsúl vedú k rôznym stupňom stimulácie komplementu. Ide o stimuláciu ľudského imunitného systému v kompletnej ľudskej krvi. Materiál PMCG mikrokapsúl musí byť primárne odolný voči fibrotickému obrastaniu, ostrovčeky musia mať vysokú kvalitu.

Veda v CENTRE 25. 2. 2016

V septembri 2014 sa na pôde Nórskej univerzity pre výskum a technológie (NTNU) v Trondheime  v Nórsku konalo 10. pracovné stretnutie Chicago Diabetes Projektu (CDP).  Okrem hostiteľskej univerzity sa na stretnutí zúčastnili pracovné tímy z Illinoiskej univerzity v Chicagu (USA), Ústavu polymérov SAV (Slovensko), Massachusettského technologického inštitútu v Bostone (USA) a Harvardskej univerzity v Cambridge (USA). Posledné dve menované inštitúcie spolu s členmi CDP sú súčasťou enkapsulačného konzorcia JDRF (Juvenile Diabetes Research Foundation), ktorého hlavnou ambíciou je nájsť cestu k liečbe cukrovky 1. typu. Stretnutie vedcov sa mohlo uskutočniť aj vďaka podpore nadácie Washington Health Square Foundation (WHSF), ktorá významnou mierou podporuje CDP od jeho založenia.

Cieľ v rámci projektu Chicago Diabetes Project: Klinické testy s enkapsulovanými ľudskými ostrovčekmi – funkčná a bezpečná kontrola hladiny cukru. Reprezentatívny model pre odhadnutie reakcie u ľudí na mikrokapsuly a enkapsulované ostrovčeky. Priorita súčasnej doby: Imunitná ochrana pankreatických ostrovčekov a buniek produkujúcich inzulín pomocou enkapsulácie. Nutná multidisciplinarita a spolupráca (CDP, JDRF...) Ústav polymérov SAV je aktívnou zložkou týchto aktivít. Tím Ing. Igora Lacíka, DrSc., v Ústave polymérov SAV

Organizátorom vedeckej kaviarne Veda v CENTRE je Národné centrum pre popularizáciu vedy a techniky v spoločnosti. Podujatie tradične moderuje PhDr. Zuzana Hajdu.

Spracovala: PhDr. Marta Bartošovičová

Obrázky: z prezentácie Ing. Igora Lacíka, DrSc.

Foto: Mgr. Marián Zelenák, NCP VaT pri CVTI SR

Kľúčové slová:
projekty, chemické vedy, Slovenská akadémia vied, osobnosti vedy

Odbory vedy a techniky:
Prírodné vedy , Lekárske vedy

<< < | 1 | 2 | 3 | > >>
Tlač