Liječenje dijabetesa koje pretvara dijabetičke matične stanice u stanice koje proizvode inzulin

Istraživači na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington u St. Louisu i Harvardu proizveli su stanice koje izlučuju inzulin iz matičnih stanica dobivenih od pacijenata s dijabetesom tipa 1 (T1D), što sugerira da potencijalno novi pristup liječenju T1D nije tako daleko u budućnosti. .

Dijabetes tipa 1 i mogućnost personaliziranog liječenja

Dijabetes tipa 1 (T1D) je kronično stanje u kojem tjelesni imunološki sustav uništava stanice gušterače koje otpuštaju inzulin – beta stanice u tkivu otočića – čime gušterača postaje nesposobna proizvesti dovoljno inzulina za održavanje normalne razine šećera u krvi. 

Iako već postoje dostupni tretmani koji pomažu pacijentima da se nose s ovim stanjem – poput promjena tjelovježbe i prehrane, redovitih injekcija inzulina i praćenja krvnog tlaka – trenutačno ne postoje lijekovi.

Međutim, ovo novo otkriće sugerira da bi personalizirani tretmani za T1D mogli postati dostupni u ne tako dalekoj budućnosti: oslanja se na vlastite matične stanice pacijenata s T1D za proizvodnju novih beta stanica koje proizvode inzulin za pomoć u kontroli razine šećera, stoga u biti postaje samoodrživo liječenje za pacijenta i uklanjanje potrebe za redovitim injekcijama inzulina.

Istraživanje i uspješnost diferencijacije stanica u laboratoriju U Vivu i In vitro testiranje

Istraživači na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington pokazali su da nove stanice izvedene iz matičnih stanica mogu proizvoditi inzulin kada se susretnu sa glukoznim šećerom. Nove stanice su testirane in vivo na miševe i vitro u kulturama, au oba scenarija istraživači su otkrili da luče inzulin kao odgovor na glukozu.

Istraživanje znanstvenika objavljeno je u Časopis Nature Communications 10. svibnja 2016 .:

"U teoriji, kada bismo mogli zamijeniti oštećene stanice kod ovih osoba novim beta stanicama gušterače -- čija je primarna funkcija pohranjivanje i otpuštanje inzulina za kontrolu glukoze u krvi -- pacijenti s dijabetesom tipa 1 više ne bi trebali injekcije inzulina," rekao je Jeffrey R. Millman (dr.sc.), prvi autor i docent medicine i biomedicinskog inženjerstva na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington. "Stanice koje smo proizveli osjećaju prisutnost glukoze i luče inzulin kao odgovor. A beta stanice obavljaju puno bolji posao kontroliranja šećera u krvi nego što to mogu pacijenti s dijabetesom."

Slični eksperimenti već su provedeni, ali su korištene samo matične stanice pojedinaca bez dijabetesa. Proboj se dogodio kada su istraživači upotrijebili beta stanice iz tkiva kože pacijenata s T1D i otkrili da je zapravo moguće da se matične stanice pacijenata s T1D diferenciraju u stanice koje proizvode inzulin.

"Bilo je pitanja o tome možemo li napraviti ove stanice od ljudi s dijabetesom tipa 1", objasnio je Millman. "Neki znanstvenici su mislili da bi možda postojali defekti koji će nas spriječiti da pomognemo matičnim stanicama da se diferenciraju u beta stanice, budući da tkivo dolazi od pacijenata s dijabetesom. Ispostavilo se da to nije slučaj."

Implementacija beta stanica diferenciranih matičnih stanica bolesnika s T1D za liječenje dijabetesa 

Dok istraživanje i otkriće obećavaju mnogo u bliskoj budućnosti, Millman kaže da su potrebna daljnja istraživanja kako bi se osiguralo da se tumori ne formiraju kao rezultat korištenja matičnih stanica dobivenih od pacijenata s T1D. Tumori se ponekad razviju tijekom istraživanja matičnih stanica,  iako istraživačevi pokusi na miševima nisu pokazali dokaze tumora do godinu dana nakon implantacije stanica.

Millman kaže da bi beta stanice dobivene iz matičnih stanica mogle biti spremne za ispitivanja na ljudima za otprilike tri do pet godina. Minimalno invazivni kirurški zahvat podrazumijevao bi implantaciju stanica pod kožu pacijenata, čime bi se stanicama omogućio pristup krvi kako bi se regulirale razine šećera u krvi.

"Ono što zamišljamo je ambulantni postupak u kojem bi se neka vrsta uređaja ispunjenog stanicama postavila neposredno ispod kože", rekao je Millman.

Millman također napominje da bi se nova tehnika mogla koristiti na razne načine za liječenje drugih bolesti. Budući da su eksperimenti Millmana i njegovih kolega dokazali da je moguće razlikovati beta stanice od matičnih stanica kod osoba s T1D, Millman kaže da postoji vjerojatna mogućnost da bi ova tehnika funkcionirala i kod pacijenata s drugim oblicima bolesti – uključujući  (ali ne ograničavajući se do) dijabetes tipa 2, neonatalni dijabetes (dijabetes u novorođenčadi) i Wolframov sindrom.

Ne samo da bi bilo moguće liječiti T1D za nekoliko godina, već bi također moglo biti moguće razviti nove tretmane za povezane bolesti i testirati učinak lijekova za dijabetes na diferencirane stanice matičnih stanica ovih pacijenata.