Diabēta ārstēšana, kas pārveido diabēta cilmes šūnas insulīnu ražojošās šūnās

Pētnieki Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā Sentluisā un Hārvardā ir ražojuši insulīnu izdalošas šūnas no cilmes šūnām, kas iegūtas no pacientiem ar 1. tipa cukura diabētu (T1D), kas liecina, ka nākotnē nav pārāk tālu potenciāli jauna pieeja T1D ārstēšanai. .

1. tipa cukura diabēts un personalizētas ārstēšanas iespējas

1. tipa cukura diabēts (T1D) ir hronisks stāvoklis, kad organisma imūnsistēma iznīcina insulīnu izdalošās aizkuņģa dziedzera šūnas – beta šūnas saliņu audos – tādējādi aizkuņģa dziedzeris nespēj ražot pietiekami daudz insulīna, lai uzturētu normālu cukura līmeni asinīs. 

Lai gan ir pieejamas jau esošās ārstēšanas metodes, kas palīdz pacientiem tikt galā ar šo stāvokli, piemēram, fiziskās aktivitātes un diētas izmaiņas, regulāras insulīna injekcijas un asinsspiediena kontrole, pašlaik to nevar izārstēt.

Tomēr šis jaunais atklājums liecina, ka personalizēta T1D ārstēšana var kļūt pieejama ne tik tālā nākotnē: tā balstās uz pašu T1D pacientu cilmes šūnām, lai ražotu jaunas beta šūnas, kas ražo insulīnu, lai palīdzētu kontrolēt cukura līmeni, tādējādi būtībā kļūstot par pašpietiekama pacienta ārstēšana un regulāras insulīna injekcijas novēršana.

Šūnu diferenciācijas pētījumi un panākumi laboratorijā In Vivo un in vitro testēšana

Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas pētnieki pierādīja, ka jaunās šūnas, kas iegūtas no cilmes šūnām, var ražot insulīnu, saskaroties ar glikozes cukuru. Jaunās šūnas tika pārbaudītas in vivo uz pelēm un in vitro kultūrās, un abos scenārijos pētnieki atklāja, ka tie izdalīja insulīnu, reaģējot uz glikozi.

Zinātnieku pētījumi tika publicēti Žurnāls Nature Communications 10. gada 2016. maijā:

"Teorētiski, ja mēs varētu aizstāt šo personu bojātās šūnas ar jaunām aizkuņģa dziedzera beta šūnām, kuru galvenā funkcija ir uzglabāt un atbrīvot insulīnu, lai kontrolētu glikozes līmeni asinīs, pacientiem ar 1. tipa cukura diabētu vairs nebūtu nepieciešami insulīna šāvieni." teica Džefrijs R. Millmans (PhD), Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas pirmais autors un medicīnas un biomedicīnas inženierijas docents. "Šūnas, kuras esam ražojuši, jūt glikozes klātbūtni un izdala insulīnu, reaģējot uz to. Un beta šūnas daudz labāk kontrolē cukura līmeni asinīs nekā diabēta pacienti."

Līdzīgi eksperimenti ir veikti arī iepriekš, bet izmantoja tikai cilmes šūnas no indivīdiem bez diabēta. Izrāviens notika, kad pētnieki izmantoja beta šūnas no ādas audiem pacientiem ar T1D un atklāja, ka T1D pacientu cilmes šūnas faktiski var diferencēt insulīnu ražojošās šūnās.

"Bija jautājumi par to, vai mēs varam izgatavot šīs šūnas no cilvēkiem ar 1. tipa cukura diabētu," skaidroja Millmans. "Daži zinātnieki domāja, ka, tā kā audi nāks no diabēta pacientiem, var būt defekti, kas neļauj mums palīdzēt cilmes šūnām diferencēties par beta šūnām. Izrādās, ka tas tā nav."

T1D pacientu cilmes šūnu diferencētu beta šūnu ieviešana diabēta ārstēšanai 

Lai gan pētījumi un atklājumi liecina par lielu solījumu tuvākajā nākotnē, Millman saka, ka ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai nodrošinātu, ka audzēji neveidojas T1D pacientu cilmes šūnu izmantošanas rezultātā. Audzēji dažkārt attīstās cilmes šūnu izpētes laikā, lai gan pētnieka pētījumos ar pelēm netika konstatēti audzēji pat gadu pēc šūnu implantācijas.

Millman saka, ka no cilmes šūnām iegūtās beta šūnas varētu būt gatavas izmēģinājumiem ar cilvēkiem aptuveni trīs līdz piecu gadu laikā. Minimāli invazīvā ķirurģiskā procedūra būtu saistīta ar šūnu implantēšanu zem pacienta ādas, ļaujot šūnām piekļūt asins piegādei, lai regulētu cukura līmeni asinīs.

"Tas, ko mēs paredzam, ir ambulatorā procedūra, kurā kāda veida ierīce, kas piepildīta ar šūnām, tiktu novietota tieši zem ādas," sacīja Millmans.

Millman arī atzīmē, ka jauno paņēmienu varētu izmantot dažādos veidos, lai ārstētu citas slimības. Tā kā Millmana un viņa kolēģu eksperimenti ir pierādījuši, ka T1D indivīdiem ir iespējams atšķirt beta šūnas no cilmes šūnām, Millman saka, ka pastāv iespēja, ka šī metode darbosies arī pacientiem ar citām slimības formām, tostarp (bet ne tikai). 2. tipa cukura diabēts, jaundzimušo diabēts (cukura diabēts jaundzimušajiem) un Volframa sindroms.

Dažu gadu laikā būtu iespējams ne tikai ārstēt T1D, bet arī varētu būt iespējams izstrādāt jaunus saistīto slimību ārstēšanas veidus un pārbaudīt diabēta zāļu ietekmi uz šo pacientu cilmes šūnu diferencētajām šūnām.