The development of tolerance induction approaches via immune engineering that can restore and/or replace non-functional tissues and organs represents the leading front of emerging regenerative therapies. Type-1 diabetes (T1D) is an organ-specific autoimmune disease characterized by destruction of pancreatic β cells, which are insulin-secreting cells by autoreactive T cells and other immune cells. Loss of β-cell, thus insulin, makes patients dependent on exogenous insulin or to overcome this need; transplantation of pancreas or intact islets. One of the promising approaches used for treatment of diabetes is the transplantation of islets; however, it also comes with its pitfalls. First and most obvious one is the limitation of donor source. In addition, transplantation of islets or entire pancreas requires suppression of the immune system to prevent graft rejection. This suppression is achieved through immune suppressor drugs, which leaves the body defenseless against infections and increases its susceptibility to other complications such as cancer. Considering all these limitations, immunotherapeutic strategies have focused on restoring immunologic self-tolerance, thus removing the problem at it roots; preventing β cell destruction by patients's own immune system. The main focus of this approach is regulatory T cells (Tregs), which are essential cells in suppression of autoreactive immune responses and maintenance of self-tolerance. Stellate cells (SCs) have various effects on the immune system such as recruitment of Tregs and induction of T cell apoptosis. Besides, they can promote vascularization, secreting vascular endothelium growth factor (VEGF). Some chemokines are also key modulators in recruitment of Tregs. Macrophage-derived chemokine or C-C motif chemokine ligand 22 (MDC/CCL22) is one of the novel chemokines used for Treg recruitment by binding to CCR4 receptor on their membrane. In this study, we designed an immune privileged microenvironment around implantable insulin secreting islets site to provide local graft tolerance and to overcome limitations associated with donor cells. We focused on achieving local immunosuppression through overexpression of CCL22 proteins by SCs, which recruited immunosuppressive Tregs. We prepared insulin-secreting pseudoislets through aggregation of mouse insulinoma 6 (MIN6) cells as a model system to mimic naïve islet morphology. Our results demonstrated that transfected SCs can secrete CCL22 and recruit a population of Tregs towards the implant in vivo. This study is promising to provide fundamental understanding of the SC-islet interaction, ligand synthesis and transport from stellate cells at the graft site for ensuring local immune tolerance to target Type I diabetes. Our results also establish a new paradigm for creating tolerable grafts for other chronic diseases such as diabetes, anemia, cancer, CNS diseases and advance the science of graft tolerance.

Fonksiyonel olmayan doku ve organları yenilemek veya değiştirmek için bağışıklık sistemi mühendisliği ile tolerans geliştirmek üzerine yaklaşımlar yeni gelişen rejenerasyon terapilerine öncülük etmektedir. Tip 1 diyabet organa bağlı bir otoimmün hastalıktır ve insulin salgılayan pankreatik β hücrelerinin otoreaktif T hücreleri ve diğer bağışıklık sistemi hücreleri tarafından yok edilmesi olarak tanımlanmaktadır. β hücrelerinin, dolaylı olarak da insülinin, vücuttan eksilmesi hastaları dışardan alınan insuline ya da bu ihtiyacın önüne geçmek için pankreas veya tüm halde adacık nakline ihtiyaç duyar hale getirir ancak bu işlemin de yan etkileri vardır. İlk ve en bariz olanı organ bağışçısı sınırlılığıdır Ayrıca, işlem sonrası naklin reddedilmemesi için adacık veya pankreas nakli bağışıklık sistemi baskılanmasını gerektirmektedir. Bu baskılama ilaçlar sayesinde yapılır ancak bu ilaçlar vücudu enfeksiyonlara hatta kansere normalde olunduğundan daha duyarlı hale getirir. Bütün bu yan etkiler göz önüne alındığında, hastanın kendi bağışıklık sisteminin beta hücrelerini yok etmesini önlemesi sebebiyle, immünoterapötik yaklaşımların öz-dayanımı yenileyerek sorunun kökenine indiği söylenebilir. Bu yaklaşımın ana odağı regulatuvar T hücreleridir çünkü bu hücreler otoreaktif bağışıklık tepkileri ve öz dayanımın düzenlenmesinde kritiktir. Stellat hücrelerin bağışıklık hücreleri üzerinde, regulatuvar T hücresi çağırmak, T hücresi apoptozunu başlatmak gibi bir çok etkisi vardır. Ayrıca vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEBF) salgılayarak damarlaşmayı sağlarlar. Bazı kemokinler de regulatuvar T hücresi çağırılmasında kilit düzenleyici olabilirler. Macrofaj bazlı kemokin ve ya CC kemokin 22, regulatuvar T hücresi çağırılmasında onların hücre zarındaki CCR4 reseptörüne bağlanarak etki eden, üzerinde az çalışılmış bir kemokindir. Bu çalışmada biz nakledilebilir, insülin salgılayan adacıkların etrafında bağışıklık sisteminden ayrı tutulabilen bir mikroortam dizayn ederek nakledilen doku bölgesinde toleransı sağlayıp nakledilen hücrelerle alakalı sınırlamaların önüne geçmek istedik. Bölgesel bağışıklık baskılamasını CCL22 proteinini stellat hücrelere ürettirerek ve böylece regulatuvar T hücrelerini ortama çağırarak sağlamaya odaklandık. Fare insülinom 6 (MIN6) hücrelerini agregat haline getirerek doğal adacık morfolojisine model olan, insülin salgılayan yalancı adacıklar hazırladık. In vivo sonuçlarımız, transfekte edilmiş stellat hücrelerinin CCL22 salgılayarak regulatuvar T hücrelerini nakil yapılan bölgeye çağırabildiğini göstermektedir. Bu çalışma stellat hücresi ve adacık hücreleri arasındaki etkileşimin temelleriyle ilgili bilgiler sunduğu ve stellat hücrelerde ligand üretimi ve bunların bölgesel immün toleransı oluşturmak adına nakil bölgesine taşınmasını gösterdiği için önemlidir. Sonuçlarımız diyabet için olduğu kadar anemi, kanser, MSS hastalıkları gibi başka hastalıklar içinde kullanılabilecek, hasta tarafından red edilmeyen nakil dokusu örneği teşkil ediyor ve hastalardaki nakil dokuya olan dayanımın geliştirilmesi hakkında olan bilimsel çalışmalara katkıda bulunuyor.