科學家們希望減輕1型糖尿病患者生活負擔的方法之一是通過移植產生胰島素的細胞、鞏固這種重要激素的供應並在未來安全地調節血糖水平。宿主的免疫系統對這些細胞的排斥是這種仍在試驗中的療法的嚴重絆腳石，但新珠子狀材料通過中和這些攻擊並否定對具有嚴重副作用的長期免疫抑製藥物的需求帶來了新的希望。
這項研究探索的療法取決於移植胰腺中所謂的β細胞，這些細胞負責生產身體所需的胰島素以保持血糖水平得到控制。在1型糖尿病中，這些細胞成為自身免疫攻擊的受害者，進而損害了這一重要的身體功能，並導致患者需要定期注射胰島素來控制病情。
從捐贈的胰腺中收穫β細胞或在實驗室中通過幹細胞進行工程化然後再注射到患者身上，這是一個非常有前景的解決方案。然而這一研究領域的一個關鍵絆腳石是病人的免疫系統有排斥外來細胞的傾向，這意味着到目前為止，那些接受這種實驗性治療的人大多不得不終身服用免疫抑製藥物來抑制免疫攻擊。
這些藥物可能有嚴重的副作用，其中包括免疫系統受損，因此獲得感染和癌症的機會更高，另還有嘔吐、噁心、腎臟損傷和高膽固醇。因此，想出一種在不需要免疫抑製藥物的情況下植入新β細胞群的方法將標誌着一個重大的突破。
今年早些時候，該領域的一項突破則通過部署新型納米粒子為藥物輸送的載體來改變它們跟免疫系統的互動方式，進而避免嚴重的副作用發生。另一種常見的方法則是將β細胞封裝在精心設計的材料中，在不影響其功能的情況下保護它們免受免疫攻擊。
這是麻省總醫院、哈佛醫學院、佐治亞理工學院和密蘇里大學的科學家正在探索的方法。該團隊已經開發了一種新的生物材料，其形式為微凝膠珠，它的表面帶有一種名為SA-FasL的新型蛋白質，可以促進免疫耐受。這種材料跟被稱為胰島的胰腺細胞組混合–其中包含重要的β細胞–並被移植到糖尿病小鼠的胃部鄰近組織的網膜中。
在移植后的三個月內，小鼠沒有接受終身的免疫抑製藥物治療，而是接受了一種名為雷帕黴素的藥物治療。該技術最終被證明是非常成功的，細胞能夠存活並使小鼠在很長一段時間內保持良好的血糖水平控制。
“我們創造局部免疫特權環境的策略使小鼠在沒有長期免疫抑制的情況下存活並在六個月的研究期間在所有糖尿病非人類靈長類動物中實現了強有力的血糖控制。我們相信，我們的方法使移植物能存活並控制糖尿病的時間遠遠超過六個月且無需使用抗排斥藥物，因為在研究結束時通過手術切除移植組織，所有動物都迅速恢復到糖尿病狀態，“這項研究的論文第一作者Ji Lei說道。
雖然該療法尚未在人身上進行測試，但科學家們將該研究描述為一個高度相關的臨床前動物模型並希望將其作為人類臨床試驗的跳板。除了顯示出治療1型糖尿病的“巨大潛力”之外，該團隊還指出，跟涉及將細胞移植到肝臟的更常見方法相比存在安全優勢。
Lei指出：“跟肝臟不同，網膜是一個非生命器官，如果遇到不希望出現的併發症，可以將其切除。因此，網膜是治療糖尿病的一個更安全的移植位置，可能特別適合幹細胞衍生的β細胞和生物工程細胞。”