Команда исследователей из Калифорнийского Университета в Сан-Франциско удалось воспроизвести в лаборатории клетки, которые производят инсулин. Наметив таким образом важный шаг на пути к разработке лекарства от диабета 1 типа
Из лаборатории университета Калифорнии в Сан-Франциско приходят новые надежды для пациентов с сахарным диабетом. В новом исследовании, опубликованном на страницах Nature Cell Biology, группе исследователей действительно удалось впервые превратить стволовые клетки человека в зрелые клетки, производящие инсулин.
Действительно важный шаг на пути к разработке лекарства от диабета 1 типа. “Теперь мы можем генерировать клетки, которые производят инсулин, и которые действуют в манере очень похожей на бета-клетки поджелудочной железы нашего организма”, - пояснил Matthias Hebrok, ведущий автор исследования. “Это важный шаг к нашей цели-создать клетки, которые могут быть трансплантированы в пациентов с сахарным диабетом”.
Сахарный диабет первого типа, напомним, является аутоиммунным заболеванием, которое влияет на бета-клетки , которые синтезируют инсулин, гормон, вырабатываемый в поджелудочной железе. Без инсулина, и следовательно способности регулировать уровень глюкозы в крови , может вызвать серьезные повреждения органов людей, которые этим страдают. До сих пор не существует постоянного лечения этой патологии, (хотя она может быть управляема при помощи введения инсулина в кратковременной форме), и если не лечить, может привести к тяжелым осложнениям, как почечная недостаточность, сердечно-сосудистые заболевания и инсульт.
В случаях, где терапия с инсулином не помогает, можно прибегнуть к трансплантации поджелудочной железы от умершего донора, но этот путь сегодня осложнен из-за длительного ожидания и сама процедура довольно рискованная. И, наконец, существуют также трансплантаты из солнечных островков поджелудочной железы, т. е. группы клеток, содержащих здоровые бета-клетки , но пока они в стадии экспериментов.
Поэтому Hebrok и его команда исследователей решили использовать стволовые клетки, чтобы вырастить здоровые бета-клетки в лаборатории и затем трансплантировать их в пациентов. Тем не менее, в течение многих лет, научное сообщество не может понять, как запрограммировать стволовые клетки в полностью здоровые бета-клетки. “Клетки, которые мы и другие исследовательские группы производили, завершались в незрелой стадии, и поэтому были не в состоянии адекватно реагировать на уровень глюкозы в крови и выделяют инсулин соответствующим образом”,- пояснил Hebrok.
В новом эксперименте, тем не менее, команда исследователей удалось определить ключевое направление, чтобы полностью созрели бета-клетки ,которые росли в лаборатории: именно в этом заключается физический процесс, посредством которого клетки отделяют от остальной части поджелудочной железы и образуют так называемые островки Лангерганса.
“Ключевым принципом в мире биологии является то, что форма зависит от функции, а мы думали, что образование островков может быть тем процессом, важным для того, чтобы бета-клеток созрели правильно”,- пояснил Gopika Nair, ведущий автор исследования.
Когда исследователи повторили этот процесс в лаборатории, разделяя искусственно стволовые клетки поджелудочной железы , и воссоздали в кластере тип “островок” - они наблюдали правильное развитие клеток: все бета-клетки начали правильно реагировать на уровень глюкозы в крови, как и зрелые клетки продуцирующие инсулин. Затем исследователи пересадили эти “островки” выросшие в лаборатории группе здоровых мышей и обнаружили, что в течение нескольких дней они стали функциональные, т. е. были в состоянии вырабатывать инсулин в ответ на повышение уровня сахара в крови. “Нынешние методы лечения как инъекции инсулина, лечат только симптомы диабета”,- заключил Нейл. “Наша работа, состоит в том, чтобы наконец найти лекарство от этой болезни: мы можем идти вперед по ряду разных фронтов, которые прежде всегда были непроходимые, и теперь возможности кажутся поистине безграничны”.