As injeções diárias de insulina são dolorosas e inconvenientes, por isso os cientistas estão desenvolvendo implantes que podem tratar o diabetes sem a necessidade de injeções. Um novo implante parece particularmente promissor porque produz oxigênio para fornecer nutrientes às células das ilhotas implantadas.
Na maioria das pessoas, as células das ilhotas pancreáticas produzem a insulina necessária para manter níveis adequados de açúcar no sangue. Infelizmente, o sistema imunológico das pessoas com diabetes tipo 1 destrói essas células, por isso a insulina deve ser injetada manualmente na corrente sanguínea.
Uma alternativa à injeção de insulina é a implantação de células de ilhotas extraídas de cadáveres ou derivadas de células-tronco. Embora isto funcione em muitos casos, os pacientes devem tomar imunossupressores durante toda a vida para evitar que estas células sejam rejeitadas.
Os cientistas tentaram envolver as células das ilhotas em implantes minúsculos e flexíveis que protegem as células do sistema imunológico do hospedeiro, mas ainda permitem que a insulina produzida por essas células se difunda na corrente sanguínea. No entanto, esses implantes também impedem que o oxigênio vital entre nas células, o que significa que as células não vivem tanto.
Alguns implantes resolvem esta deficiência incorporando câmaras de oxigênio pré-cheias ou agentes químicos que produzem oxigênio. Com o tempo, porém, o oxigênio e os reagentes se esgotam, então o implante deve ser substituído ou recarregado.
Uma equipe do MIT e do Hospital Infantil de Boston desenvolveu recentemente um novo dispositivo em busca de uma alternativa de longo prazo.
O dispositivo abriga centenas de milhares de células de ilhotas e uma membrana de troca de prótons, que separa o vapor d'água (encontrado naturalmente no corpo humano) em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio se difunde sem causar danos, enquanto o oxigênio entra na câmara de armazenamento do implante. Uma membrana respirável na câmara de armazenamento permite então que o oxigênio flua para a câmara de armazenamento que contém as células das ilhotas.
O desencadeamento da divisão do vapor de água requer uma pequena voltagem, que é transmitida sem fio de uma bobina magnética externa para a antena do implante. As bobinas podem ser aderidas à pele do paciente, imediatamente adjacente ao local do implante.
Em experimentos com ratos diabéticos, um grupo teve um dispositivo completo de produção de oxigênio implantado sob a pele, enquanto outro grupo recebeu um dispositivo não produtor de oxigênio contendo apenas células das ilhotas pancreáticas. Embora ambos os grupos de roedores tenham se saído bem inicialmente, o grupo não oxigenado desenvolveu hiperglicemia em cerca de duas semanas.
Os planos atuais são realizar ensaios em animais maiores e depois ensaios clínicos em humanos. Espera-se que esta tecnologia também possa ser utilizada para produzir outros tipos de proteínas terapêuticas para tratar outras doenças. Na verdade, o dispositivo tem sido usado para apoiar a produção de eritropoietina pelas células, uma proteína que estimula a produção de glóbulos vermelhos.
“Pacientes com uma variedade de doenças necessitam de ingestão de proteínas exógenas, às vezes com muita frequência”, disse Daniel Anderson, professor do MIT e autor sênior do estudo. “Se pudéssemos substituir a necessidade de infusões a cada duas semanas por um único implante que funcionasse a longo prazo, acho que isso poderia realmente ajudar muitos pacientes”.