Стволовые клетки больных сахарным диабетом успешно превратили в клетки, секретирующие инсулин.

Американские исследователи из медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine) и Гарвардского университета (Harvard University) разработали потенциально новый подход к лечению сахарного диабета, состоящий в создании инсулин-секретирующих клеток из стволовых клеток, полученных от пациентов с сахарным диабетом 1 типа. Результаты исследования опубликованы 10 мая 2016 года в Nature Communications.

У больных с данным типом диабета не вырабатывается собственный инсулин и, чтобы контролировать уровень сахара в крови, требуются его регулярные инъекции. Открытие предполагает индивидуальный подход к лечению сахарного диабета, согласно которому собственные стволовые клетки пациентов используются для создания новых клеток, производящих инсулин.

Исследователи показали, что новые клетки могут вырабатывать инсулин в присутствии сахара. Ученые протестировали клетки в культуре и на мышах, и в обоих случаях было показано, что в присутствии глюкозы новыми клетками успешно секретируется инсулин.

«Теоретически, если бы нам удалось заменить поврежденные клетки больных новыми панкреатическими бета-клетками, основная функция которых заключается в хранении и секретировании инсулина для контроля уровня глюкозы в крови, пациенты с сахарным диабетом 1 типа больше бы не нуждались инъекции инсулина», — сказал ведущий автор Джеффри Р. Миллман (Jeffrey R. Millman), кандидат технических наук, доцент кафедры медицины и биомедицинской инженерии в школе медицины Вашингтонского университета.

«Полученные нами новые клетки, воспринимая присутствие глюкозы, секретировали в ответ инсулин. Таким образом, бета-клетки гораздо лучше контролируют уровень сахара в крови, чем сам пациент, страдающий диабетом».

Миллман начал проведение данного исследования в лаборатории Дугласа А. Мелтона (Douglas A. Melton), доктора философии Медицинского института Говарда Хьюза, сотрудника и содиректора Гарвардского института стволовых клеток. Тогда он использовал подобные методы для получения бета-клеток из стволовых клеток людей, не больных диабетом. В новых экспериментах бета-клетки извлекали из тканей, взятых из кожи пациентов, страдающих диабетом.

«Нас интересовал вопрос, можно ли получать бета клетки от пациентов, больных диабетом 1 типа», — объясняет Миллман. «Многие считали, что ткани, полученные от диабетиков, повреждены из-за болезни и не могут быть применены для получения бета клеток. Однако оказалось, что опасения были напрасными».

Миллман утверждает, что необходимы дополнительные исследования, чтобы убедиться в том, что стволовые клетки диабетика не вызывают развития опухолей, проблемы, которая обнаружена в некоторых работах по изучению стволовых клеток. В данной работе не было найдено никаких признаков опухолей у исследованных мышей даже через год после того, как им были имплантированы бета-клетки.

Он говорит, что бета-клетки, получаемые из стволовых клеток тканей, могут быть готовы для клинических исследований в течение трех-пяти лет. Миллман ожидает, что клетки можно будет имплантировать под кожу больных сахарным диабетом минимально инвазивной хирургической процедурой, которая могла бы обеспечивать бета-клеткам доступ к кровеносной системе пациента. «Мы считаем, что это может быть амбулаторной процедурой, при которой под кожу диабетика будет помещаться устройство, содержащее клетки».

Идея замены бета-клеток не нова. Более двух десятилетий назад, исследователи Вашингтонского университета Пол Лейси (Paul E. Lacy), доктор медицинских наук, доктор философии, ныне покойный, и Дэвид Шарп (David W. Scharp), доктор медицинских наук, начали трансплантации таких клеток пациентам с сахарным диабетом 1 типа.

На сегодняшний день для лечения пациентов в нескольких клинических испытаниях с успехом были использованы бета-клеточные трансплантаты. Однако эти клетки получают из ткани поджелудочной железы донора. Как и со всеми видами донорства органов, потребность в островковых бета-клетках для людей, страдающих сахарным диабетом 1 типа, значительно превышает их доступность.

Миллман говорит, что для нового метода могут быть найдены и другие применения. Эксперименты доказали, что можно получать бета-клетки из ткани диабетиков 1 типа. Вполне вероятно, что данный метод также будет работать у больных с другими формами заболевания — в том числе, сахарным диабетом 2 типа, диабетом новорожденных и синдромом Вольфрама. Тогда можно было бы испытать действие лекарств на бета-клетках пациентов с различными формами заболевания.