Лячэнне дыябету, якое трансфармуе дыябетычныя ствалавыя клеткі ў клеткі, якія выпрацоўваюць інсулін

Даследчыкі Медыцынскай школы Вашынгтонскага ўніверсітэта ў Сэнт-Луісе і Гарвардзе стварылі клеткі, якія вылучаюць інсулін, са ствалавых клетак, атрыманых ад пацыентаў з дыябетам 1 тыпу (СД1), мяркуючы, што патэнцыйна новы падыход да лячэння СД1 не так ужо і далёкі ў будучыні. .

Дыябет 1 тыпу і магчымасці індывідуальнага лячэння

Цукровы дыябет 1 тыпу (T1D) - гэта хранічны стан, пры якім імунная сістэма арганізма разбурае клеткі падстраўнікавай залозы, якія вылучаюць інсулін - бэта-клеткі ў астраўковай тканіны - такім чынам робячы падстраўнікавую залозу няздольнай выпрацоўваць дастатковую колькасць інсуліну для падтрымання нармальнага ўзроўню цукру ў крыві. 

Нягледзячы на ​​​​тое, што ўжо існуюць метады лячэння, якія дапамагаюць пацыентам справіцца з гэтым захворваннем - напрыклад, змяненне фізічных практыкаванняў і дыеты, рэгулярныя ін'екцыі інсуліну і маніторынг артэрыяльнага ціску - у цяперашні час лекаў няма.

Тым не менш, гэта новае адкрыццё сведчыць аб тым, што персаналізаваныя метады лячэння СД1 могуць стаць даступнымі ў не такой далёкай будучыні: яно абапіраецца на ўласныя ствалавыя клеткі пацыентаў з СД1 для вытворчасці новых бэта-клетак, якія выпрацоўваюць інсулін, каб дапамагчы кантраляваць узровень цукру, такім чынам, па сутнасці, становіцца самастойнае лячэнне пацыента і пазбаўленне ад неабходнасці рэгулярных уколаў інсуліну.

Даследаванне і поспех дыферэнцыявання клетак у лабараторыі у натуральных умовах і у прабірцы тэставанне

Даследчыкі Медыцынскай школы Вашынгтонскага ўніверсітэта прадэманстравалі, што новыя клеткі, атрыманыя са ствалавых клетак, могуць выпрацоўваць інсулін, калі яны сутыкаюцца з цукрам глюкозы. Новыя клеткі былі выпрабаваныя у натуральных умовах на мышах і прабірцы у культурах, і ў абодвух сцэнарыях даследчыкі выявілі, што яны вылучаюць інсулін у адказ на глюкозу.

Даследаванне навукоўцаў апублікавана ў Часопіс Nature Communications 10 мая 2016 года:

«Тэарэтычна, калі б мы змаглі замяніць пашкоджаныя клеткі ў гэтых людзей новымі бэта-клеткамі падстраўнікавай залозы, асноўнай функцыяй якіх з'яўляецца захоўванне і вызваленне інсуліну для кантролю ўзроўню глюкозы ў крыві, пацыентам з дыябетам 1 тыпу больш не спатрэбіліся б інсулінавыя ін'екцыі», сказаў Джэфры Р. Мілман (PhD), першы аўтар і дацэнт кафедры медыцыны і біямедыцынскай інжынерыі Медыцынскай школы Вашынгтонскага універсітэта. "Клеткі, якія мы вырабілі, адчуваюць прысутнасць глюкозы і ў адказ вылучаюць інсулін. А бэта-клеткі значна лепш кантралююць узровень цукру ў крыві, чым гэта робяць пацыенты з дыябетам".

Падобныя эксперыменты праводзіліся і раней, але выкарыстоўваліся толькі ствалавыя клеткі людзей без дыябету. Прарыў адбыўся, калі даследчыкі выкарысталі бэта-клеткі тканіны скуры пацыентаў з СД1 і выявілі, што ствалавыя клеткі пацыентаў з СД1 сапраўды могуць дыферэнцавацца ў клеткі, якія выпрацоўваюць інсулін.

«Узнікалі пытанні аб тым, ці можам мы вырабіць гэтыя клеткі ад людзей з дыябетам 1 тыпу», — растлумачыў Мілман. «Некаторыя навукоўцы думалі, што, паколькі тканіна будзе паходзіць ад хворых на дыябет, могуць быць дэфекты, якія не дазволяць нам дапамагчы ствалавым клеткам дыферэнцавацца ў бэта-клеткі. Аказалася, што гэта не так».

Укараненне бэта-клетак, дыферэнцыраваных ствалавымі клеткамі пацыента са СД1, для лячэння дыябету 

У той час як даследаванні і адкрыцці даюць вялікія перспектывы ў найбліжэйшай будучыні, Мілман кажа, што неабходныя далейшыя даследаванні, каб пераканацца, што пухліны не ўтвараюцца ў выніку выкарыстання ствалавых клетак пацыента з СД1. Пухліны часам развіваюцца падчас даследаванняў ствалавых клетак, хоць выпрабаванні даследчыкаў на мышах не паказалі доказаў пухлін на працягу года пасля імплантацыі клетак.

Мілман кажа, што бэта-клеткі, атрыманыя са ствалавых клетак, могуць быць гатовыя да выпрабаванняў на людзях прыкладна праз тры-пяць гадоў. Малаінвазіўная хірургічная працэдура прадугледжвае імплантацыю клетак пад скуру пацыентаў, дазваляючы клеткам атрымліваць доступ да кровазабеспячэння для рэгулявання ўзроўню цукру ў крыві.

«Тое, што мы мяркуем, - гэта амбулаторная працэдура, пры якой нейкая прылада, напоўненая клеткамі, будзе размяшчацца непасрэдна пад скурай», - сказаў Мілман.

Мілман таксама адзначае, што новая методыка можа выкарыстоўвацца ў розных спосабах лячэння іншых захворванняў. Паколькі эксперыменты Мілмана і яго калегаў даказалі, што можна дыферэнцаваць бэта-клеткі ад ствалавых клетак у людзей з цукровым дыябетам 1 тыпу, Мілман кажа, што існуе верагоднасць таго, што гэты метад будзе працаваць і ў пацыентаў з іншымі формамі захворвання - у тым ліку (але не абмяжоўваючыся да) цукровы дыябет 2 тыпу, дыябет нованароджаных (цукровы дыябет у нованароджаных) і сіндром Вольфрама.

Мала таго, што можна было б лячыць СД1 праз некалькі гадоў, але таксама можна было б распрацаваць новыя метады лячэння звязаных з ім захворванняў і праверыць уплыў лекаў ад дыябету на дыферэнцыраваныя клеткі ствалавых клетак гэтых пацыентаў.