Нові дослідження використовують інноваційну методику для перетворення стовбурових клітин людини в бета-клітини, що виробляють інсулін. Бета-клітини вилікували у мишей діабет 1 типу і корисний ефект спостерігався протягом 9 місяців, пише Жіночий світ з посиланням на Мedical News Today.
Тільки у США 187 000 дітей і підлітків, та 1,4 мільйона дорослих, старших за 20 років, мали цукровий діабет 1 типу у 2018 році, згідно зі статистикою Центру контролю та профілактики захворювань.
При діабеті 1-го типу клітини підшлункової залози, які за нормальних умов виробляють інсулін, руйнуються.
Попередні дослідження вказували, що плюрипотентні стовбурові клітини людини (ПСКЛ) можуть використовуватись при лікуванні діабету 1 типу.
Плюрипотентні стовбурові клітини приваблюють дослідників, оскільки вони здатні самостійно відновлюватися в лабораторних умовах і можуть диференціюватися на різні типи клітин.
Раніше дослідники використовували ПСКЛ для створення бета-клітин, що продукують інсулін. Однак вони не змогли вилікувати діабет 1 типу.
Джеффрі Р. Міллман, доктор наук, доцент кафедри медицини та біомедичної інженерії в Медичній школі Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, є головним автором нового дослідження, в якому вдалося подолати ці перешкоди.
Він пояснює, в чому полягали проблеми, які зупиняли вчених до цього моменту. Він каже: “Головна проблема перетворення людської стовбурової клітини на бета-клітину, що продукує інсулін – або нейрон, або клітину серця, – це те, що виробляються також інші клітини, які вам не потрібні”.
“У випадку бета-клітин ми можемо отримати інші типи клітин підшлункової залози або печінки”. Імплантація цих непотрібних, або “нецільових” клітин, нешкідлива, однак Міллман далі пояснює, що чим більше їх утворюється, тим менше науковці отримують терапевтично корисних клітин.
“Вам потрібно близько мільярда бета-клітин, щоб вилікувати людину від діабету. Але якщо чверть клітин, які ви створюєте – це клітини печінки або інші клітини підшлункової залози, то замість 1 мільярда клітин, вам знадобиться вже 1,25 мільярда. Тоді вилікувати захворювання стає на 25% важче”.
Однак у новому дослідженні було використано інноваційну методику, яка обійшла цю проблему. Отримані результати опублікували в журналі Nature Biotechnology.
Нова методика спрямована на цитоскелет, або внутрішні “риштування”, ПСКЛ, щоб направити їх диференціювання саме на клітини підшлункової залози.
Цитоскелет – це структура, яка допомагає клітинам зберігати свою форму і забезпечує механічну підтримку, що дозволяє клітинам переміщатися і поділятись.
Орієнтація на цю структуру дала можливість дослідникам створювати менше непотрібних клітин та краще функціонувати бета-клітинам, які допомагають контролювати рівень цукру в крові.
Міллман та його команда трансплантували скупчення бета-клітин, подібні до острівців Лангерганса, диференційованих від ПСКЛ, мишам із діабетом 1 типу.
Процедура трансплантації “швидко полегшила стан мишей із діабетом”, пишуть автори у своїй роботі.
Ефект від диференційованих від ПСКЛ клітин проявився так само швидко, як від людських клітин з острівців Лангерганса, при цьому нормальний рівень цукру в крові зберігався не менше 9 місяців.
“У цих мишей був дуже важкий діабет, показник цукру в крові перевищував 500 міліграм на децилітр крові (мг/дл) – рівень, який може бути смертельними для людини – і коли ми давали мишам клітини, що виділяють інсулін, протягом 2 тижнів, рівень глюкози в крові повернувся до норми і залишався таким багато місяців”.
Однак дослідник також пояснює, що слід виконати ще кілька кроків, перш ніж дослідження допоможуть людині. По-перше, дослідники повинні провести тести на великих тваринах, а потім знайти спосіб автоматизувати нову техніку для отримання мільярдів клітин, необхідних мільйонам людей, які страждають на діабет першого типу.
