Лікування діабету, яке перетворює діабетичні стовбурові клітини на клітини, що виробляють інсулін

Дослідники з Школи медицини Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та Гарварді виробили клітини, що секретують інсулін, зі стовбурових клітин, отриманих від пацієнтів із діабетом 1 типу (T1D), що свідчить про те, що потенційно новий підхід до лікування T1D не за горами. .

Цукровий діабет 1 типу та можливість індивідуального лікування

Діабет 1 типу (T1D) — це хронічний стан, при якому імунна система організму руйнує клітини підшлункової залози, що вивільняють інсулін — бета-клітини в острівцевій тканині — таким чином підшлункова залоза стає нездатною виробляти достатню кількість інсуліну для підтримки нормального рівня цукру в крові. 

Хоча вже існують методи лікування, які допомагають пацієнтам впоратися з цією недугою, такі як фізичні вправи та зміна дієти, регулярні ін’єкції інсуліну та контроль артеріального тиску, наразі ліків немає.

Однак це нове відкриття свідчить про те, що персоналізоване лікування СД1 може стати доступним у недалекому майбутньому: воно покладається на власні стовбурові клітини пацієнтів із СД1 для виробництва нових бета-клітин, які виробляють інсулін для контролю рівня цукру, таким чином, по суті, стаючи самостійне лікування пацієнта та усунення необхідності регулярних уколів інсуліну.

Дослідження та успіх диференціювання клітин у лабораторії В природних умовах та У пробірці Тестування

Дослідники з Школи медицини Вашингтонського університету продемонстрували, що нові клітини, отримані зі стовбурових клітин, можуть виробляти інсулін, коли вони стикаються з цукром глюкози. Нові клітини були протестовані в природних умовах на мишах і пробірці в культурах, і в обох сценаріях дослідники виявили, що вони виділяють інсулін у відповідь на глюкозу.

Дослідження вчених опубліковано в Журнал Nature Communications 10 травня 2016 року:

«Теоретично, якби ми змогли замінити пошкоджені клітини в цих людей новими бета-клітинами підшлункової залози, основною функцією яких є зберігання та вивільнення інсуліну для контролю рівня глюкози в крові, пацієнтам із діабетом 1 типу більше не знадобилося б введення інсуліну», сказав Джеффрі Р. Міллман (доктор філософії), перший автор і доцент кафедри медицини та біомедичної інженерії в Школі медицини Вашингтонського університету. «Клітини, які ми виготовили, відчувають присутність глюкози та виділяють інсулін у відповідь. Бета-клітини набагато краще контролюють рівень цукру в крові, ніж пацієнти з діабетом».

Подібні експерименти вже проводилися раніше, але використовувалися лише стовбурові клітини людей без діабету. Прорив стався, коли дослідники використали бета-клітини з тканини шкіри пацієнтів із СД1 і виявили, що насправді стовбурові клітини пацієнтів із СД1 можуть диференціюватися в клітини, що виробляють інсулін.

«Були питання щодо того, чи зможемо ми виготовити ці клітини від людей із діабетом 1 типу», — пояснив Міллман. «Деякі вчені вважали, що через те, що тканина походить від хворих на цукровий діабет, можуть бути дефекти, які завадять нам допомогти стовбуровим клітинам диференціюватися в бета-клітини. Виявляється, це не так».

Застосування бета-клітин диференційованих стовбурових клітин пацієнта з цукровим діабетом 1 для лікування діабету 

Незважаючи на те, що дослідження та відкриття є великими перспективами в найближчому майбутньому, Міллман каже, що необхідні подальші дослідження, щоб переконатися, що пухлини не утворюються в результаті використання стовбурових клітин, отриманих пацієнтами з цукровим діабетом 1. Пухлини іноді розвиваються під час дослідження стовбурових клітин,  хоча випробування дослідників на мишах не показали ознак пухлин протягом року після імплантації клітин.

Міллман каже, що отримані зі стовбурових клітин бета-клітини можуть бути готові до випробувань на людях приблизно через три-п’ять років. Мінімально інвазивна хірургічна процедура передбачатиме імплантацію клітин під шкіру пацієнтів, що дозволить клітинам отримати доступ до кровопостачання для регулювання рівня цукру в крові.

«Те, що ми передбачаємо, — це амбулаторна процедура, під час якої якийсь пристрій, наповнений клітинами, буде розміщено прямо під шкірою», — заявив Міллман.

Міллман також зазначає, що нову техніку можна використовувати різними способами для лікування інших захворювань. Оскільки експерименти Міллмана та його колег довели, що можна диференціювати бета-клітини від стовбурових клітин у людей із СД1, Міллман каже, що існує вірогідність того, що ця методика також працюватиме в пацієнтів з іншими формами захворювання, включаючи (але не обмежуючись до) діабет 2 типу, неонатальний діабет (діабет у новонароджених дітей) і синдром Вольфрама.

Через кілька років стане можливим не тільки лікування СД1, але й розробка нових методів лікування супутніх захворювань і перевірка впливу ліків від діабету на диференційовані стовбурові клітини цих пацієнтів.