Diabēts: vai gēnu terapija var normalizēt glikozes līmeni asinīs?
Pētnieki, iespējams, tikko ir atraduši veidu, kā atjaunot normālu glikozes līmeni asinīs 1. tipa cukura diabēta peles modelī, kas nākotnē varētu izrādīties daudzsološs risinājums cilvēkiem ar 1. vai 2. tipa cukura diabētu.
Pētījumu vadīja Dr. Džordžs Gitss, Pitsburgas Medicīnas skolas Pensilvānijā ķirurģijas un pediatrijas profesors un komanda. Viņu atklājumi tika publicēti žurnālā Šūnas cilmes šūna.
1. tipa cukura diabēts, hroniska autoimūna slimība, skar aptuveni 1,25 miljonus bērnu un pieaugušo Amerikas Savienotajās Valstīs.
Imūnsistēma, kas parasti iznīcina mikrobus un svešķermeņus, kļūdaini sāk uzbrukumu insulīnu ražojošajām beta šūnām, kas atrodas aizkuņģa dziedzerī, kā rezultātā paaugstinās glikozes līmenis asinīs.
Laika gaitā 1. tipa cukura diabēts var būtiski ietekmēt galvenos orgānus un izraisīt sirds un asinsvadu slimības, nervu, nieru, acu un pēdu, ādas un mutes bojājumus un komplikācijas grūtniecības laikā.
1. tipa diabēta jomas pētnieku mērķis ir izstrādāt ārstēšanu, kas saglabā un atjauno beta šūnu darbību, kas savukārt papildinātu insulīnu, kas ir atbildīgs par glikozes līmeņa asinīs pārvietošanu šūnās, lai iegūtu enerģiju.
Viens šķērslis šim risinājumam ir tas, ka jaunās šūnas, kas rodas no beta šūnu aizstājterapijas, visticamāk, iznīcinās arī imūnsistēma.
Lai pārvarētu šo šķērsli, komanda izvirzīja hipotēzi, ka citas, līdzīgas šūnas varētu pārprogrammēt tā, lai tās rīkotos līdzīgi kā beta šūnas un ražotu insulīnu, bet kuras ir pietiekami atšķirīgas, lai imūnsistēma tās neatpazītu un iznīcinātu.
Alfa šūnas pārprogrammētas beta šūnās
Komanda izstrādāja ar adeno saistītu vīrusu (AAV) vektoru, kas peles aizkuņģa dziedzerim piegādāja divus proteīnus - Pdx1 un MafA. Pdx1 un MafA atbalsta beta šūnu proliferāciju, darbību un nobriešanu, un tie galu galā var pārveidot alfa šūnas par insulīnu ražojošām beta šūnām.
Alfa šūnas bija ideāli kandidāti pārprogrammēšanai. Tās ir bagātīgas, līdzīgas beta šūnām un atrodas aizkuņģa dziedzerī, kas viss palīdzētu pārprogrammēšanas procesā.
Transformēto alfa šūnu analīze parādīja gandrīz pilnīgu šūnu pārprogrammēšanu uz beta šūnām.
Dr Gittes un komanda parādīja, ka peles diabēta modelī glikozes līmenis asinīs tika atjaunots apmēram 4 mēnešus, izmantojot gēnu terapiju. Pētnieki arī atklāja, ka Pdx1 un MafA in vitro pārveido cilvēka alfa šūnas par beta šūnām.
"Šķiet, ka vīrusu gēnu terapija rada šīs jaunās insulīnu ražojošās šūnas, kas ir salīdzinoši izturīgas pret autoimūno uzbrukumu," skaidro Dr Gittes. "Šī pretestība, šķiet, ir saistīta ar faktu, ka šīs jaunās šūnas nedaudz atšķiras no parastajām insulīna šūnām, bet ne tik atšķirīgas, lai tās nedarbotos labi."
Diabēta gēnu terapijas nākotne
AAV vektori pašlaik tiek pētīti cilvēka gēnu terapijas izmēģinājumos, un galu galā tos varētu nogādāt aizkuņģa dziedzerī, izmantojot neķirurģiskas endoskopiskas procedūras. Tomēr pētnieki brīdina, ka pelēm novērotā aizsardzība nebija pastāvīga, un 4 mēnešus atjaunots glikozes līmenis peles modelī "cilvēkiem varētu nozīmēt vairākus gadus".
"Šis pētījums būtībā ir pirmais apraksts par klīniski tulkojamu, vienkāršu vienreizēju iejaukšanos autoimūna diabēta gadījumā, kas noved pie normāla cukura līmeņa asinīs," saka Dr Gittes, "un vēl svarīgāk bez imūnsupresijas."
"Klīniskais pētījums gan 1., gan 2. tipa cukura diabēta slimniekiem tuvākajā nākotnē ir diezgan reāls, ņemot vērā diabēta reversā iespaidīgo raksturu, kā arī iespēju pacientiem veikt AAV gēnu terapiju."
Dr George Gittes
Zinātnieki pārbauda gēnu terapiju primātiem, kas nav cilvēki. Ja tas izdosies, viņi sāks strādāt ar Pārtikas un zāļu pārvaldi (FDA), lai apstiprinātu lietošanu cilvēkiem ar cukura diabētu.
