Діабет: Чи може генна терапія нормалізувати рівень глюкози в крові?
Можливо, дослідники щойно знайшли спосіб відновити нормальний рівень глюкози в крові на мишачій моделі діабету 1 типу, що може виявитись перспективним рішенням для людей із діабетом 1 або 2 типу.
Доктор Джордж Гіттес, професор хірургії та педіатрії з Університету Пітсбурзької школи медицини в Пенсільванії, і команда провели дослідження. Їх висновки були опубліковані в журналі Клітинна стовбурова клітина.
Діабет 1 типу, хронічне аутоімунне захворювання, вражає близько 1,25 мільйонів дітей та дорослих у США.
Імунна система, яка зазвичай знищує мікроби та чужорідні речовини, помилково починає атаку на бета-клітини, що виробляють інсулін, які знаходяться в підшлунковій залозі, що в результаті призводить до високого рівня глюкози в крові.
З часом діабет 1 типу може мати значний вплив на основні органи та спричинити захворювання серця та судин, пошкодження нервів, нирок, очей та ніг, захворювання шкіри та рота та ускладнення під час вагітності.
Дослідники в галузі діабету типу 1 мали на меті розробити лікування, яке зберігає і відновлює функцію бета-клітин, що, в свою чергу, поповнює інсулін, відповідальний за переміщення глюкози крові в клітини для отримання енергії.
Перешкодою для цього рішення є те, що нові клітини, що виникають в результаті замісної терапії бета-клітинами, швидше за все, також будуть знищені імунною системою.
Щоб подолати цю перешкоду, команда висунула гіпотезу про те, що інші подібні клітини можуть бути перепрограмовані на поведінку, подібну до бета-клітин, і виробляти інсулін, але які є досить різними, щоб не розпізнаватися та не руйнуватися імунною системою.
Альфа-клітини, перепрограмовані на бета-клітини
Команда розробила аденоасоційований вірусний вектор (AAV), який доставляв два білки - Pdx1 та MafA - до підшлункової залози миші. Pdx1 та MafA підтримують проліферацію, функціонування та дозрівання бета-клітин, і в кінцевому рахунку вони можуть трансформувати альфа-клітини в бета-клітини, що виробляють інсулін.
Альфа-клітини були ідеальними кандидатами для перепрограмування. Вони рясні, схожі на бета-клітини, і знаходяться в підшлунковій залозі, що все допомогло б у процесі перепрограмування.
Аналіз трансформованих альфа-клітин показав майже повне клітинне перепрограмування бета-клітин.
Доктор Гіттес та команда продемонстрували, що на мишачій моделі діабету рівень глюкози в крові відновлювався протягом приблизно 4 місяців за допомогою генної терапії. Дослідники також виявили, що Pdx1 і MafA перетворюють альфа-клітини людини в бета-клітини in vitro.
"Вірусна генна терапія створює ці нові клітини, що виробляють інсулін, відносно стійкі до аутоімунної атаки", - пояснює доктор Гіттес. "Ця стійкість, здається, пов'язана з тим, що ці нові клітини дещо відрізняються від звичайних інсулінових клітин, але не настільки різними, що вони погано функціонують".
Майбутнє діабетичної генної терапії
В даний час вектори AAV досліджуються в ході досліджень генної терапії людини, і в кінцевому підсумку вони можуть бути доставлені в підшлункову залозу за допомогою нехірургічної ендоскопічної процедури. Однак дослідники застерігають, що захист, що спостерігається у мишей, не була постійною, і 4 місяці відновленого рівня глюкози на мишачій моделі "можуть перетворитися на кілька років у людини".
"Це дослідження, по суті, є першим описом клінічно перекладеного, простого одноразового втручання при аутоімунному діабеті, що призводить до нормального рівня цукру в крові", - говорить д-р Гіттес, "і, що важливо, без імуносупресії".
"Клінічне випробування як на діабетиках 1-го, так і 2-го типу у найближчому найближчому майбутньому є цілком реалістичним, враховуючи вражаючий характер зворотного розвитку діабету, а також можливість проведення пацієнтами генної терапії AAV".
Доктор Джордж Гіттес
Вчені тестують генну терапію у приматів, що не є людьми. У разі успіху вони почнуть співпрацювати з Управлінням з контролю за продуктами та ліками (FDA), щоб затвердити використання у людей з діабетом.
