प्रत्यारोपण योग्य उपकरण इंजेक्शन-मुक्त मधुमेह प्रबंधन की अनुमति दे सकता है: अध्ययन

वाशिंगटन: जरूरत पड़ने पर इंसुलिन का निर्माण करने वाली अग्नाशयी आइलेट कोशिकाओं को प्रत्यारोपित करना टाइप 1 मधुमेह के इलाज के लिए एक आशाजनक तकनीक है, जो रोगियों को नियमित इंसुलिन इंजेक्शन की आवश्यकता से मुक्ति दिला सकती है।

हालाँकि, एक बार जब कोशिकाओं को प्रत्यारोपित कर दिया जाता है, तो अंततः उनमें ऑक्सीजन खत्म हो जाती है और इंसुलिन पैदा करना बंद हो जाता है। यह अध्ययन प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंस में प्रकाशित हुआ था।

इस बाधा को दूर करने के लिए, एमआईटी शोधकर्ताओं ने एक अद्वितीय प्रत्यारोपण योग्य उपकरण बनाया जिसमें न केवल सैकड़ों हजारों इंसुलिन-उत्पादक आइलेट कोशिकाएं शामिल हैं, बल्कि इसकी अपनी ऑनबोर्ड ऑक्सीजन फैक्ट्री भी है जो शरीर में पाए जाने वाले जल वाष्प को विभाजित करके ऑक्सीजन का निर्माण करती है।

जब मधुमेह से पीड़ित चूहों में प्रत्यारोपित किया गया, तो शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि यह उपकरण चूहों के रक्त शर्करा के स्तर को कम से कम एक महीने तक स्थिर बनाए रख सकता है।

शोधकर्ता अब च्युइंग गम की एक छड़ी के आकार के उपकरण का एक बड़ा संस्करण विकसित करने की उम्मीद कर रहे हैं, जिसका परीक्षण टाइप 1 मधुमेह वाले व्यक्तियों में किया जाएगा।

“आप इसे एक जीवित चिकित्सा उपकरण के रूप में सोच सकते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक जीवन समर्थन प्रणाली के साथ-साथ इंसुलिन स्रावित करने वाली मानव कोशिकाओं से बना है। हम अब तक की प्रगति से उत्साहित हैं, और हम वास्तव में आशावादी हैं कि यह तकनीक मरीजों की मदद कर सकती है, ”एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च एंड इंस्टीट्यूट के सदस्य, एमआईटी के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर डैनियल एंडरसन ने कहा। मेडिकल इंजीनियरिंग और विज्ञान (आईएमईएस) के लिए, और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक।

जबकि शोधकर्ताओं का मुख्य ध्यान मधुमेह के उपचार पर है, उनका कहना है कि इस प्रकार के उपकरण को अन्य बीमारियों के इलाज के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है जिनके लिए चिकित्सीय प्रोटीन की बार-बार आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

टाइप 1 मधुमेह वाले अधिकांश रोगियों को अपने रक्त शर्करा के स्तर की सावधानीपूर्वक निगरानी करनी होती है और दिन में कम से कम एक बार इंसुलिन का इंजेक्शन लगाना होता है। हालाँकि, यह प्रक्रिया रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करने की शरीर की प्राकृतिक क्षमता को दोहराती नहीं है।

एंडरसन ने कहा, "इंसुलिन पर निर्भर अधिकांश मधुमेह रोगी खुद को इंसुलिन का इंजेक्शन लगा रहे हैं, और अपना सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन कर रहे हैं, लेकिन उनके पास स्वस्थ रक्त शर्करा का स्तर नहीं है।"

"यदि आप उनके रक्त शर्करा के स्तर को देखें, यहां तक ​​कि उन लोगों के लिए भी जो सावधानी बरतने के लिए बहुत समर्पित हैं, तो वे जीवित अग्न्याशय से मेल नहीं खा सकते हैं।" एक बेहतर विकल्प उन कोशिकाओं को प्रत्यारोपित करना होगा जो रोगी के रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि का पता चलने पर इंसुलिन का उत्पादन करती हैं।

कुछ मधुमेह रोगियों को मानव शवों से प्रत्यारोपित आइलेट कोशिकाएं प्राप्त हुई हैं, जिससे मधुमेह पर दीर्घकालिक नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है; हालाँकि, इन रोगियों को अपने शरीर को प्रत्यारोपित कोशिकाओं को अस्वीकार करने से रोकने के लिए प्रतिरक्षादमनकारी दवाएं लेनी पड़ती हैं।

अभी हाल ही में, शोधकर्ताओं ने स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त आइलेट कोशिकाओं के साथ इसी तरह की सफलता दिखाई है, लेकिन जिन रोगियों को ये कोशिकाएं प्राप्त होती हैं उन्हें भी प्रतिरक्षादमनकारी दवाएं लेने की आवश्यकता होती है।

एक अन्य संभावना, जो प्रतिरक्षादमनकारी दवाओं की आवश्यकता को रोक सकती है, वह है प्रत्यारोपित कोशिकाओं को एक लचीले उपकरण के भीतर समाहित करना जो कोशिकाओं को प्रतिरक्षा प्रणाली से बचाता है। हालाँकि, इन संपुटित कोशिकाओं के लिए विश्वसनीय ऑक्सीजन आपूर्ति ढूँढना चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है।

कुछ प्रायोगिक उपकरणों में, जिनमें नैदानिक परीक्षणों में परीक्षण किया गया उपकरण भी शामिल है, एक ऑक्सीजन कक्ष होता है जो कोशिकाओं को आपूर्ति कर सकता है, लेकिन इस कक्ष को समय-समय पर पुनः लोड करने की आवश्यकता होती है।

अन्य शोधकर्ताओं ने ऐसे प्रत्यारोपण विकसित किए हैं जिनमें रासायनिक अभिकर्मक शामिल हैं जो ऑक्सीजन उत्पन्न कर सकते हैं, लेकिन ये भी अंततः समाप्त हो जाते हैं। इस दृष्टिकोण का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि इसमें किसी तार या बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है।

इस जल वाष्प को विभाजित करने के लिए एक छोटे वोल्टेज (लगभग 2 वोल्ट) की आवश्यकता होती है, जो अनुनाद प्रेरक युग्मन के रूप में ज्ञात घटना का उपयोग करके उत्पन्न होता है।

शरीर के बाहर स्थित एक ट्यून्ड चुंबकीय कुंडल डिवाइस के भीतर एक छोटे, लचीले एंटीना को शक्ति संचारित करता है, जिससे वायरलेस पावर ट्रांसफर की अनुमति मिलती है। इसके लिए एक बाहरी कुंडल की आवश्यकता होती है, जिसके बारे में शोधकर्ताओं का अनुमान है कि इसे रोगी की त्वचा पर पैच के रूप में पहना जा सकता है।

अपने उपकरण का निर्माण करने के बाद, जो कि एक अमेरिकी क्वार्टर के आकार का है, शोधकर्ताओं ने मधुमेह चूहों पर इसका परीक्षण किया। चूहों के एक समूह को ऑक्सीजन पैदा करने वाली, पानी को विभाजित करने वाली झिल्ली वाला उपकरण मिला, जबकि दूसरे को एक उपकरण मिला जिसमें बिना किसी पूरक ऑक्सीजन के आइलेट कोशिकाएं थीं।

उपकरणों को पूरी तरह कार्यात्मक प्रतिरक्षा प्रणाली वाले चूहों में त्वचा के ठीक नीचे प्रत्यारोपित किया गया था। शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन चूहों में ऑक्सीजन पैदा करने वाला उपकरण प्रत्यारोपित किया गया, वे स्वस्थ जानवरों की तुलना में सामान्य रक्त शर्करा के स्तर को बनाए रखने में सक्षम थे।

हालाँकि, जिन चूहों को गैर-ऑक्सीजनयुक्त उपकरण प्राप्त हुआ, वे लगभग दो सप्ताह के भीतर हाइपरग्लाइसेमिक (उच्च रक्त शर्करा के साथ) हो गए।

आमतौर पर जब किसी भी प्रकार का चिकित्सा उपकरण शरीर में प्रत्यारोपित किया जाता है, तो प्रतिरक्षा प्रणाली के हमले से फाइब्रोसिस नामक निशान ऊतक का निर्माण होता है, जो उपकरणों की प्रभावशीलता को कम कर सकता है।