Cu celule stem împotriva diabetului

Diabetul este una dintre cele mai frecvente boli din lume, afectând peste 400 de milioane de oameni din întreaga lume. Se cunosc mai multe soiuri, dar au în comun faptul că celulele corpului nu răspund la un hormon din pancreas numit insulină, deci nu pot absorbi nutrienții de care au nevoie din sânge, inclusiv zahăr. Fără un tratament adecvat, cantitatea de zahăr din sânge poate crește enorm, ducând la comă și moarte.

Fiecare tip, numit diabet insulino-dependent, este o boală autoimună. Afectează în principal tinerii și copiii, iar predispoziția genetică moștenită adesea și alimentele bogate în carbohidrați rafinați (de exemplu, făină, zahăr, paste) joacă, de asemenea, un rol în dezvoltarea acesteia. Sistemul imunitar nu funcționează corect, organismul nu își recunoaște propriile celule din pancreas și le identifică ca străine. În acest sens, sistemul imunitar începe să producă anticorpi (anticorpi) care încearcă să distrugă celulele producătoare de insulină. Hormonul insulinei este practic indisponibil în organism. Conform stării actuale a medicamentului, deși tot mai multe cercetări arată că această problemă metabolică și hormonală poate fi vindecată cu o dietă adecvată, boala nu poate fi vindecată și poate fi tratată doar cu înlocuirea insulinei pe tot parcursul vieții.

Dezvoltare pionieră

Cercetătorii de la Institutul Salk au făcut progrese semnificative în vindecarea fiecărui tip de diabet.

Folosind tehnologia celulelor stem, oamenii de știință au creat primul grup de celule pancreatice capabile să producă insulină umană care a rămas invizibilă pentru sistemul imunitar.

Când aceste grupuri de celule „imune-protejate” au fost transplantate în corpurile șoarecilor, animalele nu au dezvoltat un răspuns imunitar, deci nu a fost necesar niciun medicament imunosupresor. Cu toate acestea, nivelul zahărului din sânge a fost perfect reglat de celulele care utilizează insulina pe care au produs-o.

Majoritatea persoanelor cu fiecare tip de diabet sunt copii mici sau adolescenți. Medicamentul pentru boală a fost și este asociat cu multe suferințe și dificultăți de când boala a fost recunoscută. Sperăm că combinația dintre medicina regenerativă și imunotehnologia poate crea noi oportunități pentru pacienți. Transplantarea insulelor de celule dezvoltate de laborator la locul celulelor deteriorate ar permite organismului să producă cantitatea de insulină de care are nevoie.

- a declarat prof. univ. Ronald Evans, autorul principal al cercetării.

Fiecare tip de diabet este o boală continuă, care este încă dificil de tratat, în ciuda faptului că au fost dezvoltate dispozitive de administrare automată a insulinei. Până în prezent, au existat încercări de transplant de insulițe pancreatice, dar în cazul transplantului, fiind celule străine ale donatorului, sistemul imunitar le-a recunoscut și le-a identificat ca extracorporale. Pentru a evita un răspuns imun, pacienții au trebuit până acum să utilizeze medicamente imunosupresoare (care inhibă sistemul imunitar, reduc sau inhibă răspunsurile sistemului imunitar și mecanismele de apărare) și care până acum au prezentat un risc grav pentru sănătate. Oamenii de știință caută de mulți ani o soluție mai bună pentru a înlocui celulele pancreatice care mor în procese autoimune.

Laboratorul Evans a încercat în trecut să implanteze celule stem care s-au dezvoltat în celule pancreatice care se pot ascunde de sistemul imunitar, dar din păcate nu au reușit să stimuleze producția de insulină la momentul respectiv - în ciuda nivelului ridicat de zahăr din sânge al pacientului. Câteva luni mai târziu, s-a descoperit că există o cauză genetică a problemei. Acest lucru se datorează faptului că există un „comutator” genetic special în celulele pancreatice producătoare de insulină, ERR-gamma, care furnizează celulelor energie pentru a-și îndeplini sarcina.

Când ERR-gamma este activată genetic, producția de insulină funcționează perfect în celulele implantate invizibile pentru sistemul imunitar la niveluri mai ridicate de zahăr din sânge.

Michael Downes, co-autor al studiului, a declarat un membru senior la Institutul Salk.

Cercetările recente efectuate de laborator au condus la dezvoltarea unei metode spațiale capabile să reproducă celule identice cu celulele producătoare de insulină în pancreasul uman și capabile să cupleze genetic ERR-gamma. Cercetătorii au identificat, de asemenea, o proteină, o WNT4 ceea ce este esențial pentru buna funcționare a procesului.

Ascundeți-vă de sistemul imunitar

Pentru Evans Labour, nu există nicio îndoială că una dintre cele mai mari dureri de cap a venit din sarcina de a se ascunde de sistemul imunitar. Există două motive pentru care astfel de celule trebuie dezvoltate:

dacă sistemul imunitar recunoaște celulele implantate, se poate face cu ușurință, astfel încât pacientul să poată reveni la o injecție de insulină bine dovedită fără a produce un miligram de insulină;
dacă medicii doresc să evite cazul de mai sus, pacientul trebuie să utilizeze imunosupresori, adică agenți de imunoblocare, pentru o viață întreagă, astfel încât insula celulară implantată să rămână aceeași.

Au experimentat mult timp, până când în cele din urmă oamenii de știință au apelat la păcăleală. Una dintre terapiile împotriva cancerului, imunoterapia, ascunde, de asemenea, celulele imune eliberate, dar nu de sistemul imunitar al pacientului, ci de celulele canceroase care se dezlănțuie în corpul său. Celulele imune sunt a PD-L1 sunt protejate de o proteină numită.

Ideea cercetătorilor a fost să folosească PD-L1, o proteină utilizată în imunoterapie pentru tratarea cancerului, pentru a proteja celulele stem dezvoltate pentru producerea insulinei care urmează să fie implantate la un pacient cu diabet zaharat.

Ideea a fost implementată și testată imediat pe șoareci. Au fost implantate insule celulare speciale producătoare de insulină pentru ele, iar rezultatele au fost înregistrate.

Pentru sistemul imunitar al animalelor, celulele transplantate au rămas invizibile, dar pe lângă activitatea ERR-gamma, au produs insulină perfect. Prin urmare, echipa poate rezuma:

soareci tratati cu succes cu anumite tipuri de diabet.

Sunt necesare studii suplimentare pentru a evalua amploarea și durabilitatea efectelor și rezultatelor, deoarece faza următoare este pasul testării umane.

Acum avem un produs care poate fi utilizat potențial pentru a trata pacienții fără a fi nevoie de dispozitive și supresoare imune.

Termină Evans.

Imagine de copertă: glicemia unui bărbat este măsurată de Ziua Mondială a Diabetului într-un autobuz de testare pe 14 noiembrie 2019. MTI/Zoltán Balogh