Изследователите са взели стволови клетки от човешкия стомах и са ги превърнали в клетки, произвеждащи инсулин, които реагират на промените в нивата на кръвната захар, както биха направили здравите клетки на панкреаса. Откритието може да означава, че един ден диабетиците могат да произвеждат собствен инсулин, вместо да разчитат на инжекции.
Въпреки че точната причина за диабет тип 1 не е известна, се смята, че се причинява от автоимунен отговор, при който тялото атакува и унищожава бета клетките на панкреаса, клетките, които произвеждат инсулин. Години наред изследователите разглеждат „лекуването“ на диабета чрез използване на стволови клетки за създаване на клетки, произвеждащи инсулин, които да заменят тези, унищожени от имунната система.
Стволовите клетки в човешкото черво, стомашните стволови клетки, извършват забележителния подвиг да регенерират нашата чревна лигавица на всеки пет до седем дни. Те също така се диференцират в тъкани, специфични за червата, включително ентероендокринни клетки (EEC), които отделят хормони. Възможността да се генерират EECs, които секретират хормона инсулин, би имало голяма терапевтична стойност за диабетици тип 1, чиито бета клетки са спрели да произвеждат или не произвеждат достатъчно инсулин.
Сега изследователи от Weill Cornell Medicine са постигнали това, превръщайки човешките стомашни стволови клетки в клетки, секретиращи инсулин, които реагират на нивата на кръвната захар точно както биха направили здравите бета клетки на панкреаса.
„Стомахът произвежда свои собствени клетки, секретиращи хормони, а клетките на стомаха и клетките на панкреаса са съседни в ембрионалния стадий на развитие, така че в този смисъл не е напълно изненадващо, че стомашните стволови клетки могат толкова лесно да се трансформират в бета-подобен инсулин -секретиращи клетки”, каза Джо Джоу, съответен автор на изследването.
Това е цел, към която Джоу работи повече от 15 години. Чрез ранни експерименти той открива, че може да преобразува обикновени клетки на панкреаса в мишки в бета-клетки, секретиращи инсулин, като принуди активирането на три транскрипционни фактора, протеини, които контролират генната експресия. През 2016 г., отново използвайки мишки, той и неговият изследователски екип установиха, че стомашните стволови клетки също са силно чувствителни към този метод на трифакторно активиране.
В настоящото проучване изследователите са отстранили стомашните стволови клетки чрез проста нехирургична процедура, наречена ендоскопия, при която тънка, гъвкава тръба с камера върху нея (ендоскоп) се вкарва през устата в стомаха. Ендоскопът е снабден с инструмент, който позволява на оператора да взема тъканни проби.
След преобразуване на стомашни стволови клетки в бета-подобни клетки, наречени стомашни инсулин-секретиращи клетки (GINS). Изследователите ги отглеждат в малки клъстери, наречени органоиди, които, както установиха, стават чувствителни към глюкозата в рамките на 10 дни и реагират чрез секретиране на инсулин.
Когато GINS бяха трансплантирани в мишки с диабет, те се държаха подобно на истинските бета-клетки на панкреаса, отговаряйки на повишаването на кръвната захар чрез секретиране на инсулин, за да поддържат нивата на кръвната захар стабилни. Трансплантираните клетки продължиха да произвеждат инсулин за времето, през което изследователите ги наблюдаваха, шест месеца. Това според тях показва тяхната здравина.
„Това е проучване за доказателство на концепцията, което ни дава солидна основа за разработване на лечение, базирано на собствените клетки на пациентите, за диабет тип 1 и тежък диабет тип 2“, каза Джоу.
В световен мащаб имаше приблизително 8,4 милиона души живеещи с диабет тип 1 през 2021 г. До 2040 г. този брой се очаква да нарасне до между 13,5 милиона и 17,4 милиона. Понастоящем диабетици тип 1 лекуват състоянието си с инсулин, инжектиран ръчно или непрекъснато с помощта на носима инсулинова помпа. Някои хора с напреднал диабет тип 2 трябва да приемат инсулин, за да допълнят недостатъчните нива в тялото си.
Изследователите казват, че трансплантирането на инсулин-секретиращи клетки, създадени от стволови клетки на пациент, е по-естествен начин за подобряване на функцията на бета клетките и би намалило проблема с отхвърлянето на трансплантанта.
Изследователите ще оптимизират своя метод, преди да преминат към клинични изпитвания, включително увеличаване на мащаба на производството на бета-подобни клетки за трансплантация при хора. Важно е, че те работят върху модифицирането на клетките, за да ги направят по-малко податливи на атаката на имунната система, която унищожава бета клетките при диабетици тип 1.
Изследването е публикувано в сп Природна клетъчна биология.
източник: Weill Cornell Medicine
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
