Diabetesbehandling som transformerer diabetiske stamceller til insulinproduserende celler

Forskere ved Washington University School of Medicine i St. Louis og Harvard har produsert insulin-utskillende celler fra stamceller fra pasienter med type 1 diabetes (T1D), noe som tyder på at en potensielt ny tilnærming til behandling av T1D ikke er så langt unna i fremtiden. .

Type 1 diabetes og potensialet for personlig behandling

Type 1 diabetes (T1D) er en kronisk tilstand der kroppens immunsystem ødelegger insulinfrigjørende bukspyttkjertelceller – betacellene i øyvevet – og dermed gjør bukspyttkjertelen ute av stand til å produsere nok insulin til å opprettholde normale blodsukkernivåer. 

Selv om det er eksisterende behandlinger tilgjengelig for å hjelpe pasienter med å takle denne tilstanden – for eksempel trening og kostholdsendringer, regelmessige insulininjeksjoner og blodtrykksovervåking – finnes det foreløpig ingen kurer.

Imidlertid antyder denne nye oppdagelsen at personlig tilpassede T1D-behandlinger kan bli tilgjengelige i en ikke så fjern fremtid: den er avhengig av T1D-pasientenes egne stamceller for å produsere nye betaceller som lager insulin for å hjelpe til med å kontrollere sukkernivået, og blir derfor i hovedsak en selvopprettholdende behandling for pasienten og eliminerer behovet for regelmessige insulinsprøyter.

Forskning og suksess med celledifferensiering i laboratoriet In Vivo og In Vitro testing

Forskere ved Washington University School of Medicine viste at de nye cellene som stammer fra stamceller kunne produsere insulin når de møtte glukosesukker. De nye cellene ble testet in vivo på mus og vitro i kulturer, og i begge scenarier, fant forskerne at de utskilte insulin som respons på glukose.

Forskernes forskning ble publisert i Nature Communications tidsskrift 10. mai 2016:

"I teorien, hvis vi kunne erstatte de skadede cellene i disse individene med nye betaceller fra bukspyttkjertelen - hvis primære funksjon er å lagre og frigjøre insulin for å kontrollere blodsukkeret - ville pasienter med type 1 diabetes ikke trenge insulinsprøyter lenger." sa Jeffrey R. Millman (PhD), førsteforfatter og assisterende professor i medisin og biomedisinsk ingeniørfag ved Washington University School of Medicine. "Cellene vi har produsert føler tilstedeværelsen av glukose og skiller ut insulin som respons. Og betaceller gjør en mye bedre jobb med å kontrollere blodsukkeret enn diabetikere kan."

Tilsvarende eksperimenter har tidligere vært utført, men kun brukt stamceller fra individer uten diabetes. Gjennombruddet skjedde da forskerne brukte betaceller fra hudvevet til pasienter med T1D og oppdaget at det faktisk er mulig for stamcellene til T1D-pasienter å differensiere til insulinproduserende celler.

"Det hadde vært spørsmål om vi kunne lage disse cellene fra personer med type 1 diabetes," forklarte Millman. "Noen forskere mente at fordi vevet ville komme fra diabetespasienter, kan det være defekter som hindrer oss i å hjelpe stamcellene med å differensiere seg til betaceller. Det viser seg at det ikke er tilfelle."

Implementering av T1D pasientstamcelledifferensierte betaceller for å behandle diabetes 

Mens forskningen og oppdagelsen viser stort løfte i nær fremtid, sier Millman at ytterligere forskning er nødvendig for å sikre at svulster ikke dannes som et resultat av bruk av T1D pasientavledede stamceller. Noen ganger utvikles svulster under stamcelleforskning, selv om forskerens forsøk på mus ikke viste tegn på svulster opptil et år etter at cellene ble implantert.

Millman sier at de stamcelleavledede betacellene kan være klare for menneskelige forsøk om tre til fem år. Den minimalt invasive kirurgiske prosedyren vil innebære implantering av cellene under huden på pasienter, slik at cellene får tilgang til blodtilførselen for å regulere blodsukkernivået.

"Det vi ser for oss er en poliklinisk prosedyre der en slags enhet fylt med cellene vil bli plassert rett under huden," sa Millman.

Millman bemerker også at den nye teknikken kan brukes på en rekke måter for å behandle andre sykdommer. Siden Millman og hans kollegers eksperimenter har bevist at det er mulig å differensiere betaceller fra stamceller hos T1D-individer, sier Millman at det er en sannsynlig mulighet for at denne teknikken også vil fungere hos pasienter med andre former for sykdommen – inkludert  (men ikke begrenset til) type 2 diabetes, neonatal diabetes (diabetes hos nyfødte barn) og Wolfram syndrom.

Ikke bare vil det være mulig å behandle T1D om noen år, men det kan også være mulig å utvikle nye behandlinger for relaterte sykdommer og å teste effekten av diabetesmedisiner på de stamcelledifferensierte cellene til disse pasientene.