Embedding Islet in a Liquid Scaffold Increases Islet Viability and Function

IntroductionIslet transplantation is a promising strategy to restore efficient insulin regulation in type 1 diabetes mellitus patients. However, shortage of islet donors, poor islet survival and toxicity of immunosuppressants often reduce the graft functional lifetime.MethodsWe previously showed that a fibroblast populated-collagen matrix (CM) significantly improved engrafted islet viability/function. However, this composite was prone to gradual biodegradation and contraction. Moreover, to avoid use of systemic immunosuppressants, we proposed the use of a local immunosuppressive enzyme, indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO). We developed a novel bioengineered crosslinked CM (CCM) to provide optimal matrix biomimetic. Viability and insulin secretory function of islets embedded within fibroblast populated CCM (FP-CCM) was evaluated in vitro and in vivo. IDO expression was transduced in fibroblasts by a lentiviral vector carrying IDO gene and islet viability was evaluated in the presence and absence of IDO producing cells.ResultsIslet survival/function markedly improved within FP-CCM. Furthermore, our data shows that local lentiviral induction of IDO delivered by FP-CCM is nontoxic to the embedded islets.ConclusionsThis promising finding offers a new approach to improving islet transplant outcome.

RésuméIntroductionLa greffe d’îlots est une stratégie prometteuse pour rétablir efficacement la régulation de l’insuline chez les patients ayant le diabète sucré de type 1. Cependant, la rareté des donneurs, la survie médiocre des îlots et la toxicité des immunosuppresseurs réduisent souvent la durée de vie fonctionnelle du greffon.MéthodesNous avons déjà montré que la colonisation de la matrice collagène (MC) par des fibroblastes améliorait significativement la viabilité et le fonctionnement des îlots greffés. Cependant, ce composite était enclin à la biodégradation et la contraction progressive. De plus, pour éviter l’utilisation d’immunosuppresseurs par voie générale, nous avons proposé l’utilisation de l’immunosuppression locale associée à une enzyme, soit l’amino-indole 2,3–dioxygénase (IDO). Nous avons développé une nouvelle MC réticulée mise au point par des techniques biologiques pour disposer d’une matrice biomimétique optimale. La viabilité et le fonctionnement de la sécrétion de l’insuline des îlots incorporés à la MC réticulée mise au point par des techniques biologiques et colonisée par des fibroblastes ont été évalués in vitro et in vivo. L’expression de l’IDO a été transduite dans les fibroblastes par un vecteur lentiviral transportant le gène de l’IDO, et la viabilité des îlots a été évaluée en la présence et en l’absence d’IDO produisant les cellules.RésultatsLa survie et le fonctionnement des îlots se sont nettement améliorés dans la MC réticulée mise au point par des techniques biologiques et colonisée par des fibroblastes. De plus, nos données montrent que l’induction lentivirale locale d’IDO libérée par la MC réticulée mise au point par des techniques biologiques et colonisée par des fibroblastes n’est pas toxique pour les îlots incorporés.ConclusionsCette conclusion prometteuse offre une nouvelle approche à l’amélioration du résultat de la greffe d’îlots.