Phát triển các tế bào nhân tạo có thể giúp điều trị bệnh tiểu đường

Một tin vui dành cho bệnh nhân tiểu đường là các nhà khoa học đã phát triển các tế bào thông minh nhân tạo giúp kiểm soát bệnh bằng cách tự động phóng thích insulin vào máu khi hàm lượng glucose tăng lên, không cần tiêm thường xuyên và không gây đau đớn.

Bệnh tiểu đường là một trong những bệnh do lối sống. Lười vận động, chế độ ăn uống không lành mạnh và ít tập thể dục là một số nguyên nhân chính dẫn đến bệnh tiểu đường. Chẩn đoán, điều trị và sử dụng các loại thuốc phù hợp giúp kiểm soát tình trạng bệnh.

"Các tế bào beta nhân tạo" (ABCs) sẽ bắt chước chức năng của các tế bào kiểm soát glucose trong cơ thể- các tế bào beta ức chế insulin của tuyến tụy. Mất hoặc rối loạn chức năng các tế bào beta gây ra bệnh tiểu đường tuýp 1 và bệnh tiểu đường tuýp 2.

Các tế bào ABCs có thể được tiêm vào da bệnh nhân, và tiêm nhắc lại sau vài ngày, hoặc bằng miếng dán da dùng một lần, không gây đau đớn. Khi tiêm ABCs vào chuột bị tiểu đường do thiếu các tế bào beta, lượng đường trong máu nhanh chóng bình thường hóa và duy trì được trong 5 ngày.

Bệnh tiểu đường là một trong những bệnh do lối sống.

Zhen Gu, giáo sư tại Đại học North Carolina (UNC), cho biết: "Kế hoạch của chúng tôi hiện nay là tối ưu hóa và thử nghiệm các tế bào tổng hợp này ở động vật có kích thước lớn hơn, phát triển miếng dán da tế bào nhân tạo và cuối cùng thử nghiệm trên bệnh nhân tiểu đường".

Cho đến nay, việc bổ sung insulin ở dạng viên vẫn là một thử thách do insulin là một phân tử lớn sẽ bị phá hủy bởi các enzyme tiêu hóa và axit trước khi tiếp cận được với dòng máu. Tuy nhiên, vấn đề chính đối với việc điều trị insulin hiện nay là không thể kiểm soát lượng đường trong máu tự động và hiệu quả như các tế bào đảo tụy tiết insulin bình thường.

Cấy ghép tế bào tụy có thể giải quyết vấn đề đó trong một số trường hợp. Tuy nhiên, chi phí cấy ghép tế bào rất cao, thường thiếu hụt các tế bào hiến tặng, phải dùng thuốc ức chế miễn dịch, và thường thất bại do sự phá hủy các tế bào được cấy ghép.

Các nhà nghiên cứu, bao gồm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học North Carolina State University (NC State), đã đưa ra một cách tiếp cận đầy tham vọng: tạo ra các tế bào nhân tạo giúp những tế bào beta tụy tự nhiên hoạt động. Các ABCs là một phiên bản đơn giản của màng lipid hai lớp bình thường. Thay đổi quan trọng là các tế bào này được thiết kế đặc biệt có các bao chứa insulin. Gia tăng nồng độ glucose trong máu dẫn đến những thay đổi hóa học trong lớp vỏ bọc, khiến bao chứa dung hợp với màng ngoài của ABCs - do đó giải phóng insulin.

Ông Zhaowei Chen cho biết: "Đây là lần đầu tiên sử dụng một quy trình dung hợp để cung cấp insulin và phục hồi chức năng của tế bào beta tiết insulin đáp ứng với nồng độ glucose”. Các tế bào ABCs phản ứng nhanh với lượng đường dư thừa trong máu trong các thử nghiệm ở những con chuột bị tiểu đường do không có tế bào beta trong phòng thí nghiệm.