Örümcek Ağı, Tip-1 Diyabetliler İçin, İnsülin Enjeksiyonlarının Yerini Alabilecek Yeni Bir Cihaza İlham Oldu
Çinli bilim insanları vakti zamanında Uloborus walckenaerius örümceğinin ağ liflerini mikroskopta incelediler ve lif boyunca hareket eden su zerrelerinin damlacıkları oluşturmak için yoğunlaştığında ağın yapısını değiştirdiğini tespit ettiler. Su damlacıklarını etkili bir biçimde tutan örümcek ağının özelliklerinden yola çıkarak da New York’taki Cornell Üniversitesi araştırma ekibi tip-1 diyabet yönetiminde insülin enjeksiyonun yerini alacak ve hatta tip-1 diyabetli olduğumuzu unutturacak bir çözüm ürettiler.
Adacık olarak bilinen kök hücre kaynaklı, insülin üreten beta hücrelerinin tutulduğu ve örümcek ağı tasarımıyla aynı yapıdaki implante edilecek cihazın potansiyel olarak insülin enjeksiyonlarının yerini alabileceğine inanılıyor.
İp benzeri implant tasarım, örümcek ağının suyu toplaması özelliğinden esinlenmiştir.
Araştırma makalesinin baş yazarı Duo An, “Örümcek ağından esinlenerek kurduğumuz bu yapı için iyi bir konfigürasyon geliştirdik” dedi.
Ekip, yüzbinlerce adacık hücresi tutan, nanoporoz yani nano gözenekli bir iplik geliştirdi.
Tip-1 diyabet hepimizin bildiği gibi bağışıklık sistemimizin sebebi bilinmeyen bir neden pankreas adacık hücrelerine saldırması sebebiyle ortaya çıkarken , bu yeni iplik benzeri cihaz vücuda yerleştirilen hücreleri vücudun bağışıklık saldırısından, ipliğin etrafındaki düzgün bir hidrojel tabakasıyla korumakta.
Daha önceki yöntemlerde, adacık hücreleri tek tek koruyucu tabaka ile kaplanmaya çalışıldı. Ancak bu durum, adacıkların birbirlerinden kopuk olmasına ve ciddi hasara neden olmaksızın vücuttan çıkarılmasının çok zor hale gelmesine sebep oldu.
Araştırma çalışmasının lideri Minglin Ma; bu tarz çözümler cilt altında iken başarısız olursa ya da adacık hücreleri implanttan sonra ölürse bu sistemi cilt altından çıkarmanın önemli olduğunu vurguladı. Çünkü eğer belli bir ömrü olup fonkisyonlu olan bu hücreler gerektiği zaman cilt altından çıkarılamazsa kişinin vücudunda tümör oluşturma riski söz konusudur. Bu sebeple de kendi araştırma çalışmaları ve buldukları yöntemde bunun bir sorun olmadığını özellikle belirtti.
Kendi yaptıkları çalışmalardan önceki ya da halen devam eden çalışmalarda her adacık hücresinin kapsüllense dahi vücudun bağışıklık sistemi saldırısından kurtulamadığına yönelik önemli kanıtlar olduğunu söyledi.
Araştırmacılar yüzbinlerce adacık hücresini kapsayan homojen koruyucu katmana sahip olan bu cihazın, kolayca ve güvenli bir şekilde implante edilebilir ve non-invazif laparoskopik cerrahi yoluyla çıkarılabileceğini de keşfetmiş oldu.
Lisanslı adıyla Thread-Reinforced Alginate Fibre For Islets enCapsulation (TRAFFIC=cihazın adını bu şekilde vermişler.) için araştırma ekibi farelerde bu teknolojiyi etkili bir şekilde test etmiş.
Hayvanlara 2,5 santimetre uzunluğunda bir TRAFFIC yerleştirmişler ve iki gün içinde kan şekeri seviyelerini başarıyla düzeltmişler.
Aynı zamanda köpeklere de 25 santimetrelik TRAFFIC yerleştirmişler ve bir ay sonra laparoskopik cerrahi ile kolayca çıkarmışlar.
En uzun hayvan çalışması dört aylık bir sürenin üzerinde olmuş.
Dr. An, cihazın arızalanması nedeniyle araştırma çalışmasının bitmediğini, ancak cihazın optimum kullanım ömrünün arttırılması yönünde çalışmalarının devam edeceğini vurguladı. Araştırmacılar, TRAFFIC’in mevcut ömrünün 6 ila 24 ay arasında olabileceğini tahmin ediyorlar.
Araştırmacılar şimdiye kadar elde ettikleri sonuçlardan da söz ederek, karın astarını oluşturan zar ve iç organları çevreleyen zar arasında bulunan periton boşluğuna 1.8 metre TRAFFIC yerleştirerek tip-1 diyabetli bireyler üzerinde bu teknolojiyi test etmeyi umuyorlar .