Léčba diabetu, která transformuje diabetické kmenové buňky na buňky produkující inzulín

Výzkumníci z Washington University School of Medicine v St. Louis a Harvardu vytvořili buňky vylučující inzulín z kmenových buněk pocházejících od pacientů s diabetem 1. typu (T1D), což naznačuje, že potenciálně nový přístup k léčbě T1D není v budoucnosti příliš vzdálený. .

Diabetes 1. typu a potenciál pro personalizovanou léčbu

Diabetes 1. typu (T1D) je chronický stav, při kterém imunitní systém těla ničí pankreatické buňky uvolňující inzulin – beta buňky ve tkáni ostrůvků – a tím činí slinivku neschopnou produkovat dostatek inzulinu k udržení normální hladiny cukru v krvi. 

Ačkoli existují již existující léčebné postupy, které pacientům pomáhají vyrovnat se s tímto stavem – jako je cvičení a změny stravy, pravidelné injekce inzulínu a monitorování krevního tlaku – v současné době neexistují žádné léky.

Tento nový objev však naznačuje, že personalizovaná léčba T1D může být dostupná v ne tak vzdálené budoucnosti: spoléhá na vlastní kmenové buňky pacientů s T1D, aby produkovaly nové beta buňky, které produkují inzulín, který pomáhá kontrolovat hladinu cukru, a proto se v podstatě stává soběstačná léčba pro pacienta a eliminující nutnost pravidelného podávání inzulinu.

Výzkum a úspěšnost buněčné diferenciace v laboratoři In vivo a In vitro Testování

Vědci z lékařské fakulty Washingtonské univerzity prokázali, že nové buňky odvozené z kmenových buněk mohou produkovat inzulín, když se setkají s glukózovým cukrem. Nové buňky byly testovány in vivo na myších a in vitro v kulturách a v obou scénářích výzkumníci zjistili, že vylučují inzulín v reakci na glukózu.

Výzkum vědců byl zveřejněn v časopis Nature Communications 10. května 2016:

"Teoreticky, pokud bychom mohli nahradit poškozené buňky u těchto jedinců novými pankreatickými beta buňkami - jejichž primární funkcí je ukládat a uvolňovat inzulín ke kontrole hladiny glukózy v krvi - pacienti s diabetem 1. typu by již nepotřebovali injekci inzulínu," řekl Jeffrey R. Millman (PhD), první autor a odborný asistent medicíny a biomedicínského inženýrství na lékařské fakultě Washingtonské univerzity. "Buňky, které jsme vyrobili, vnímají přítomnost glukózy a v reakci vylučují inzulín. A beta buňky odvádějí mnohem lepší práci při kontrole krevního cukru než diabetici."

Podobné experimenty byly provedeny již dříve, ale používaly pouze kmenové buňky od jedinců bez diabetu. Průlom nastal, když vědci použili beta buňky z kožní tkáně pacientů s T1D a zjistili, že je ve skutečnosti možné, aby se kmenové buňky pacientů s T1D diferencovaly na buňky produkující inzulín.

"Byly otázky, zda bychom mohli vyrobit tyto buňky z lidí s diabetem 1. typu," vysvětlil Millman. "Někteří vědci si mysleli, že protože tkáň pochází od pacientů s cukrovkou, mohou tam být defekty, které nám brání pomoci kmenovým buňkám diferencovat se na beta buňky. Ukázalo se, že tomu tak není."

Implementace beta buněk diferencovaných kmenovými buňkami pacienta T1D k léčbě diabetu 

Zatímco výzkum a objev jsou v blízké budoucnosti velmi slibné, Millman říká, že je zapotřebí další výzkum, aby se zajistilo, že se nádory nebudou tvořit v důsledku použití kmenových buněk odvozených od pacientů T1D. Nádory se někdy vyvinou během výzkumu kmenových buněk, i když výzkumné studie na myších neprokázaly důkazy o nádorech až rok po implantaci buněk.

Millman říká, že beta buňky odvozené z kmenových buněk by mohly být připraveny pro testy na lidech asi za tři až pět let. Minimálně invazivní chirurgický zákrok by znamenal implantaci buněk pod kůži pacientů, což by buňkám umožnilo přístup k krevnímu zásobení, aby regulovaly hladinu cukru v krvi.

"Představujeme si ambulantní postup, při kterém by bylo nějaké zařízení naplněné buňkami umístěno těsně pod kůži," uvedl Millman.

Millman také poznamenává, že nová technika by mohla být použita různými způsoby k léčbě jiných onemocnění. Vzhledem k tomu, že experimenty Millmana a jeho kolegů prokázaly, že je možné odlišit beta buňky od kmenových buněk u jedinců T1D, Millman říká, že existuje pravděpodobná možnost, že tato technika bude fungovat i u pacientů s jinými formami onemocnění – včetně (ale bez omezení) na) diabetes 2. typu, novorozenecký diabetes (cukrovka u novorozenců) a Wolframův syndrom.

Nejen, že by bylo možné léčit T1D za několik let, ale mohlo by být také možné vyvinout nové způsoby léčby souvisejících onemocnění a testovat účinek léků na cukrovku na buňky diferencované kmenovými buňkami těchto pacientů.