许多糖尿病患者每天多次扎手指以测量血糖水平，并决定他们需要的胰岛素剂量。通常在体内制造胰岛素的胰腺细胞植入物——即所谓的胰岛细胞——可以使这个繁琐的过程变得不必要。同样，细胞植入物可以改变其他疾病的治疗，包括癌症、心力衰竭、血友病、青光眼和帕金森病。但细胞植入物有一个主要的缺点：接受者必须无限期地服用免疫抑制剂，以防止免疫系统排斥。这些药物可能会导致严重的副作用，包括感染或恶性肿瘤风险增加。
几十年来，科学家们发明了将细胞包裹在半渗透性保护膜中的方法，以防止免疫系统攻击植入的细胞。这些胶囊仍然允许营养物质和其他小分子流入，以及所需的激素或其他治疗性蛋白质流出。然而，仅仅让细胞远离伤害是不够的：如果免疫系统将保护材料本身视为外来物质，它将导致疤痕组织在胶囊上生长。这种“纤维化”会阻止营养物质到达细胞，从而杀死它们。
现在，研究人员开始解决纤维化挑战。例如，在2016年，麻省理工学院的一个团队发表了一种使植入物对免疫系统隐形的方法。在生产和筛选了数百种材料后，研究人员确定了一种化学改性版本的凝胶，称为藻酸盐，该凝胶在体内安全使用已有很长的历史。当他们将封装在这种凝胶中的胰岛细胞植入糖尿病小鼠体内时，这些细胞立即产生胰岛素以响应血糖水平的变化——在为期六个月的研究过程中保持血糖水平受控。未观察到纤维化。在另一项工作中，该团队后来报告称，阻断巨噬细胞（在纤维化中重要的免疫细胞）上的特定分子（集落刺激因子1受体）可以抑制疤痕形成。添加这种阻滞剂应进一步提高植入物的存活率。
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几家公司已经成立，旨在开发封装细胞疗法。其中一家公司 Sigilon Therapeutics 正在推进麻省理工学院开发的技术，以设计治疗糖尿病、血友病和一种名为溶酶体贮积症的代谢紊乱的疗法。制药公司礼来公司正在与 Sigilon 合作进行糖尿病方面的工作。在其他例子中，Semma Therapeutics 也在专注于糖尿病，使用其自身的技术；Neurotech Pharmaceuticals 正在对用于治疗青光眼和各种以视网膜退化为特征的眼部疾病的植入物进行临床试验；Living Cell Technologies 正在对用于治疗帕金森病的植入物进行临床试验，并正在开发治疗其他神经退行性疾病的疗法。
今天，被整合到胶囊中的细胞来自动物或人类遗体，或者来源于人类干细胞。有朝一日，可植入细胞疗法可能包括更广泛的细胞类型，包括一些通过合成生物学工程改造的细胞——合成生物学重新编程细胞的遗传物质，使其执行新的功能，例如将特定的药物分子控制地、按需释放到组织中。这些仍处于早期阶段。封装细胞疗法的安全性和有效性都尚未在大型临床试验中得到证实，但迹象令人鼓舞。