Alginatkapsler og diabetes

1. Øyvev fra grisefostre (ICC) som kilde til ß-celler.

Som angitt i den opprinnelige prosjektbeskrivelsen var målsettingen med dette prosjektet å forbedre dagens alginatkapel slik at den gir immunbeskyttelse og rom for vekst og differensiering av øyvev fra gris. Vi har undersøkt hvor effektiv en alginatkapsel er med hensyn på immunogenisitet og immunbeskyttelse. Konklusjonene fra studien viser at kapsler med høy mengde guluronsyre (G) er mindre immunogen enn kapsler med høy mengde mannuronsyre. Høy G kapselen gir ikke noen adjuvanseffekt ved å øke antistoffmengden mot bestemte antigener. Videre viste resultatene at innkapsling ikke beskytter mot generering av ICC antistoffer. Dette skyldes lekkasje av antigent materiale fra kapselen og ikke at kapslene går i stykker in vivo. Denne humorale immunresponsen kan hemmes med CyA behandling. Resultatene fra denne studien er akseptert for publisering i Transplantation.

2. Optimalisering av vekst og differensieringsbetingelsene for ICC i kapsler.

Denne delstudien er ennå ikke avsluttet. Vi har etablert et samarbeid med Dr. Peter Int’Velt, University of Brussel) som har utviklet teknikk for å isolere føtale B-celler fra gris. Hensikten med dette er å studere effekten av innkapslete celler i en xenograftmodell i diabetiske mus. Vår gruppe står for utvikling av nye kapseltyper for utprøving i disse modellene. For å gi kapselen mekanisk styrke og å kontrollere størrelsen av proteiner som diffunderer over kapselmembranen har man tidligere laget en alginat-poly-L-lysin (PLL)-membran ytterst på kapselen. Vi har vist at PLL gir inflammasjonsresponser og nekrose av celler som igjen gir en avstøtningsreaskjon in vivo. Vi har i samarbeid med Brusselgruppen funnet at kapsler med svært lave mengder PLL ikke gir opphav til avstøtningsreaksjoner in vivo og at cellene i disse kapslene har vesentlig høyere viabilitet enn i de konvensjonelle alginatkapslene. Dette er et viktig resultat for å konstruere optimal kapsel for transplantasjon av øyvev. Denne studien vil bli videreført i 1999.

3. Utvikling av bedre alginatkapsler.

I kapsler som i dag brukes for alle transplantasjoner har det vist seg at selv om kapselen har en levetid på mer enn to år, begynner transplantatet å miste sin insulinproduksjon etter ca 150 dager. En mulig årsak til dette kan være utilstrekkelig oksygenering av transplantatet pga lavt oksygentrykk i peritoneum, og for lang diffusjonsvei inn til ß-cellene. Vi har i 1998 arbeidet med å redusere kapsel diameteren fra 0.7 mm til 0.3-0.4 mm. Dette vil bedre diffusjonsegenskapene samt redusere volumet av transplantatet. Vår gruppe har konstruert en kapselmaskin som kan lage kapsler ned til 0.1 mm. Prinsippet for metoden er å bruke et elektrostatisk felt for dråpedannelsen. To artikler som beskriver maskinen og resultater er skrevet sammen og skal publiseres i henholdsvis J. Encapsulation og Diabetes Care. Vi har også laget flere kapselmaskiner som er plassert ut hos våre samarbeidspartnere i Uppsala og i Brussel.

4. Transplantasjon av øyvev til diabetespasienter.

Vårt endelige mål for prosjektet er å transplantere innkapslet øyvev til type l diabetikere. Gjennomføringen av dette er avhengig av følgende faktorer:

a)      Utvikling av en funksjonell kapsel som ikke gir opphav til avstøtningsreaksjoner og som gir positive resultater fra studier på innkapslet xenografts i smådyr.

b)      Tilstrekkelig tilgang på funksjonelle insulinproduserende celler.

Den økonomiske støtten som vi har fått fra Helse og Rehabilitering har vært svært viktig for oss i vårt arbeid med å utvikle en optimal kapsel for transplantasjoner av øyvev.