Ученым удалось создать из стволовых клеток потенциальную замену инсулиновым инъекциям
Учёные из института Гладстона (Gladstone Institutes), США, разработали метод, который поможет восстановить количество клеток поджелудочной железы, массово гибнущих при диабете I типа. Полученные данные могут стать важным шагом на пути к избавлению миллионов людей от инъекций инсулина. Результаты исследования опубликованы в февральском номере журнала Cell Stem Cell.
Учёным удалось успешно перепрограммировать клетки кожи мыши в инсулин-продуцирующие бета-клетки, которые затем были трансплантированы нескольким десятком мышей, больных диабетом, после чего уровень сахара в их крови практически вернулся к норме.
Кроме того, исследователи отметили, что данный метод более безопасный, по сравнению с другими методами превращения одного типа клеток в другой.
Если подобное лечение будет работать с клетками человека так же, как и с мышиными, это может положить конец ежедневным инсулиновым инъекциям пациентам с диабетом I типа, полагают ученые.
«Если мы сможем производить неограниченное количество бета-клеток, мы получим потенциальное лечение диабета I типа», — говорит руководитель исследования доктор Шенг Динг (Sheng Ding), старший исследователь Института Гледстоуна, профессор фармацевтической химии Университета Калифорнии, Сан-Франциско.
Согласно Фонду изучения сахарного диабета у детей и подростков (Juvenile Diabetes Research Foundation, JDRF), диабет I типа – аутоиммунное заболевание, что означает, что иммунная система, вместо чужеродных патогенных клеток, атакует собственные, здоровые.
В случае диабета I типа иммунная система разрушает инсулин -продуцирующие бета-клетки в поджелудочной железе. Инсулин – гормон, который необходим для правильного усваивания углеводов организмом.
У людей, страдающих от диабета I типа, инсулин вырабатывается в очень небольших количествах или не вырабатывается совсем. Для того, чтобы выжить, им необходимы ежедневные инъекции инсулина.
Профессор Динг отметил, что хотя обычная трансплантация бета-клеток проходит успешно, в таком лечении есть и свои минусы. Так, люди после трансплантации должны будут постоянно принимать иммунодепрессанты, имеющие свои побочные эффекты. Кроме того, невозможно получить достаточное количество клеток из-за отсутствия необходимого количества доноров.
Так родилась идея получения большого количества бета-клеток для трансплантации путём трансформации обычных клеток кожи в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСк), являющиеся «чистым листом» для получения любого типа клеток.
Как правило, учёные получают ИПСк перепрограммированием с помощью вирусов, однако этот метод небезопасен и, по данным Национального института здравоохранения США, может привести к неконтролируемому делению клеток, переходящему в рак.
Исследовательская группа Динга смогли трансформировать фибробласты в панкреатические бета-клетки без использования вирусов и без полного превращения клеток в эмбриональную стадию.
В ходе эксперимента исследователи обрабатывали фибробласты лабораторных мышей специальным химическим раствором, пока фибробласты не приобрели свойства энтодермы – зародышевого листка, дающего начало железам внутренней секреции, в том числе и поджелудочной железе.
«Используя другой химический коктейль, мы смогли трансформировать похожие на энтодермальные клетки в клетки, очень похожие на ранние панкреоциты, которые мы назвали PPLC»,- говорит Ке Ли (Ke Li), одна из соавторов исследования. «С самого начала нашей целью было получение клеток со свойствами зрелых бета-клеток, отвечающих на химические сигналы и, самое главное, секретировать инсулин. И наш эксперимент показал, что мы это сделали».
Полученная клеточная культура PPLC была трансплантирована генетически модифицированным мышам с гипергликемией – одним из основных критериев диабета – высоким уровнем глюкозы в крови. Уже через неделю уровень глюкозы у животных практически нормализовался.
Однако, некоторые эксперты отмечают, что успешные эксперименты на животных не всегда означают успешные результаты у человека.
«Получены потрясающие данные эксперимента на мышах. Следующий шаг должен показать происходит ли то же самое и с клетками человека. Предстоит адаптация методики для людей», — говорит Джулия Гринштейн (Julia Greenstein), вице-президент Фонда изучения сахарного диабета у детей и подростков.
«Если метод применим для человека, потенциально можно было бы создать продукт для лечения»,- сказала она, добавив, что пациентам, возможно, придётся принимать иммунодепрессанты, т.к. производство клеточных линий, индивидуальных для каждого человека, будет обходиться очень дорого.
Шенг Динг отметил, что пока рано говорить о начале испытаний данного метода на людях.