Около восьми миллионов человек во всем мире живут с диабетом 1 типа (СД1) – хроническим аутоиммунным заболеванием, при котором организм атакует и уничтожает собственные β-клетки, продуцирующие инсулин в поджелудочной железе, что приводит к нехватке инсулина и неспособности регулировать уровень сахара в крови. Неизвестно, почему организм вдруг воспринимает собственные β-клетки как врага; некоторые данные свидетельствуют о том, что факторы окружающей среды, такие как вирусные инфекции, могут спровоцировать возникновение СД1, другие предполагают, что генетика также может играть в этом определенную роль.
Инновационное исследование ученых из Диабетического центра Джослина (Joslin Diabetes Center) проливает новый свет на специфические изменения, которые происходят в β-клетках в начале развития СД1. Их результаты, опубликованные в научном журнале Nature Cell Biology, открывают новые возможности для целенаправленного вмешательства при хроническом аутоиммунном заболевании.
«В области диабета 1 типа исследования в основном сосредоточены на понимании иммунного компонента, но наше исследование утверждает, что β-клетки играют очень важную роль», — сказала Рохит Н. Кулкарни (Rohit N. Kulkarni), соруководитель отдела островковых клеток и регенеративной биологии в Диабетическом центре Джослина.
«Наши результаты показывают, что β-клетки могут инициировать ключевые события, которые затем способствуют сбою аутоиммунного механизма. Это подход, меняющий парадигму».
В серии экспериментов с β-клетками, взятыми у мышиной модели СД1, а также у людей с установленным СД1, Кулкарни и ее коллеги выявили сложный каскад биохимических этапов, называемый сигнальным путем, который контролирует врожденный иммунный ответ в самом начале развития СД1.
Команда ученых определила один путь, который влияет на иммунные характеристики β-клеток, действуя как контрольные переключатели, которые идентифицируют их как друзей или врагов организма. Эти переключатели управления можно представить как крошечные метки.
Одна конкретная метка, на которой сосредоточились исследователи, — N6-метиладенозин (m6A) — играет жизненно важную роль в реакции β-клеток во время начала СД1. Регулируя эти контрольные переключатели, ученые смогли повлиять на уровни важнейшего белка на этом пути, что привело к заметной задержке прогрессирования заболевания на мышиной модели СД1.
Дарио Ф. Де Хесус (Dario F. De Jesus), ведущий автор исследования и научный сотрудник лаборатории Кулкарни, определил, что ключевой фермент METTL3 имеет решающее значение для регуляции противовирусной защиты β-клеток.
На поздних стадиях СД1, когда уровни METTL3 были низкими, это намекало на то, что более высокие уровни METTL3 защищают β-клетки от дисфункции. Усилив выработку METTL3 на мышиной модели, команда ученых успешно отсрочила прогрессирование заболевания.
«Это открытие предполагает, что меры по повышению уровня METTL3 являются потенциальной стратегией защиты β-клеток и замедления прогрессирования диабета 1 типа», — сказал Де Хесус, который также является преподавателем медицины в Гарвардской медицинской школе (Harvard Medical School).
Взятые вместе, эти несколько доказательств рисуют более четкую картину иммунных событий, связанных с все еще загадочным возникновением СД1, включая новый механизм, который можно использовать для защиты β-клеток. Ученые также продемонстрировали, что фермент METTL3 может способствовать выживанию и функционированию β-клеток во время прогрессирования заболевания.
«Примечательно, что этот путь имеет коммерчески доступные соединения, которые использовались при лечении других заболеваний», — сказал Кулкарни, который также является профессором медицины в Гарвардской медицинской школе.
«Хотя это другая цель, данный подход доказал свою эффективность. Среди наших следующих шагов мы сосредоточимся на выявлении конкретных молекул и путей, которые можно использовать для усиления защиты β-клеток».
Авторы другого исследования утверждают, что препарат от ревматоидного артрита подавляет прогрессирование диабета 1 типа.
