Cukrzyca: czy terapia genowa może normalizować poziom glukozy we krwi?
Naukowcy być może właśnie znaleźli sposób na przywrócenie prawidłowego poziomu glukozy we krwi w mysim modelu cukrzycy typu 1, co może okazać się obiecującym rozwiązaniem dla osób z cukrzycą typu 1 lub 2 w przyszłości.
Badania prowadził dr George Gittes, profesor chirurgii i pediatrii na University of Pittsburgh School of Medicine w Pensylwanii. Ich ustalenia zostały opublikowane w czasopiśmie Komórka Macierzysta.
Cukrzyca typu 1, przewlekła choroba autoimmunologiczna, dotyka około 1,25 miliona dzieci i dorosłych w Stanach Zjednoczonych.
Układ odpornościowy, który zwykle niszczy zarazki i obce substancje, omyłkowo wywołuje atak na komórki beta wytwarzające insulinę, które znajdują się w trzustce, co z kolei skutkuje wysokim poziomem glukozy we krwi.
Z biegiem czasu cukrzyca typu 1 może mieć znaczący wpływ na główne narządy i powodować choroby serca i naczyń krwionośnych, uszkodzenie nerwów, nerek, oczu i stóp, choroby skóry i jamy ustnej oraz powikłania podczas ciąży.
Naukowcy zajmujący się cukrzycą typu 1 dążyli do opracowania leczenia, które zachowuje i przywraca funkcje komórek beta, które z kolei uzupełniałyby insulinę odpowiedzialną za transport glukozy we krwi do komórek w celu uzyskania energii.
Jedną z barier dla tego rozwiązania jest to, że nowe komórki, które powstają w wyniku terapii zastępczej komórkami beta, zostałyby prawdopodobnie zniszczone przez układ odpornościowy.
Aby pokonać tę przeszkodę, zespół postawił hipotezę, że inne, podobne komórki można przeprogramować, aby zachowywały się podobnie do komórek beta i wytwarzały insulinę, ale które są na tyle różne, że nie są rozpoznawane i niszczone przez układ odpornościowy.
Komórki alfa przeprogramowane w komórki beta
Zespół opracował wektor wirusowy związany z adenowirusami (AAV), który dostarczył dwa białka - Pdx1 i MafA - do trzustki myszy. Pdx1 i MafA wspierają proliferację, funkcję i dojrzewanie komórek beta i mogą ostatecznie przekształcić komórki alfa w komórki beta wytwarzające insulinę.
Komórki alfa były idealnymi kandydatami do przeprogramowania. Są obfite, podobne do komórek beta i zlokalizowane w trzustce, co pomogłoby w procesie przeprogramowania.
Analiza transformowanych komórek alfa wykazała prawie całkowite przeprogramowanie komórkowe do komórek beta.
Dr Gittes i zespół wykazali, że w mysim modelu cukrzycy poziom glukozy we krwi został przywrócony na około 4 miesiące dzięki terapii genowej. Naukowcy odkryli również, że Pdx1 i MafA przekształcają ludzkie komórki alfa w komórki beta in vitro.
„Wydaje się, że wirusowa terapia genowa tworzy te nowe komórki produkujące insulinę, które są stosunkowo odporne na atak autoimmunologiczny” - wyjaśnia dr Gittes. „Ta oporność wydaje się wynikać z faktu, że te nowe komórki różnią się nieco od normalnych komórek insuliny, ale nie są tak różne, aby nie funkcjonowały dobrze”.
Przyszłość terapii genowej cukrzycy
Wektory AAV są obecnie badane w ramach prób terapii genowej u ludzi i mogą być ostatecznie dostarczane do trzustki za pomocą niechirurgicznej procedury endoskopowej. Jednak naukowcy ostrzegają, że ochrona obserwowana u myszy nie była trwała, a 4 miesiące przywrócenia poziomu glukozy w modelu mysim „mogą przełożyć się na kilka lat u ludzi”.
„To badanie jest w istocie pierwszym opisem klinicznie możliwej do przetłumaczenia, prostej pojedynczej interwencji w cukrzycy autoimmunologicznej, która prowadzi do uzyskania prawidłowego poziomu cukru we krwi” - mówi dr Gittes - „i co ważne bez immunosupresji”.
„Badanie kliniczne u chorych na cukrzycę typu 1 i 2 w najbliższej dającej się przewidzieć przyszłości jest całkiem realistyczne, biorąc pod uwagę imponujący charakter odwrócenia cukrzycy, a także wykonalność terapii genowej AAV u pacjentów”.
Dr George Gittes
Naukowcy testują terapię genową u naczelnych innych niż ludzie. Jeśli się powiedzie, rozpoczną współpracę z Food and Drug Administration (FDA), aby zatwierdzić stosowanie u ludzi chorych na cukrzycę.
