Диабет: может ли генная терапия нормализовать уровень глюкозы в крови?
Исследователи, возможно, только что нашли способ восстановить нормальный уровень глюкозы в крови у мышей с диабетом типа 1, который может оказаться многообещающим решением для людей с диабетом типа 1 или 2 в будущем.
Доктор Джордж Гиттес, профессор хирургии и педиатрии Медицинской школы Университета Питтсбурга в Пенсильвании, и его команда возглавили исследование. Их выводы были опубликованы в журнале. Стволовая клетка.
Диабет 1 типа, хроническое аутоиммунное заболевание, поражает около 1,25 миллиона детей и взрослых в Соединенных Штатах.
Иммунная система, которая обычно уничтожает микробы и чужеродные вещества, по ошибке начинает атаку на вырабатывающие инсулин бета-клетки, обнаруженные в поджелудочной железе, что приводит к высокому уровню глюкозы в крови.
Со временем диабет 1 типа может оказывать значительное влияние на основные органы и вызывать заболевания сердца и кровеносных сосудов, повреждение нервов, почек, глаз и стоп, состояние кожи и рта и осложнения во время беременности.
Исследователи в области диабета 1 типа стремились разработать лечение, которое сохраняет и восстанавливает функцию бета-клеток, которые, в свою очередь, восполняют запасы инсулина, ответственного за перемещение глюкозы в крови в клетки для получения энергии.
Одним из препятствий на пути к этому решению является то, что новые клетки, возникающие в результате заместительной терапии бета-клетками, вероятно, также будут разрушены иммунной системой.
Чтобы преодолеть это препятствие, команда выдвинула гипотезу, что другие, похожие клетки можно перепрограммировать, чтобы они вели себя аналогично бета-клеткам и вырабатывали инсулин, но которые достаточно разные, чтобы их не распознала и не уничтожала иммунная система.
Альфа-клетки перепрограммированы в бета-клетки
Команда разработала вектор аденоассоциированного вируса (AAV), который доставлял два белка - Pdx1 и MafA - в поджелудочную железу мыши. Pdx1 и MafA поддерживают пролиферацию, функцию и созревание бета-клеток, и в конечном итоге они могут преобразовывать альфа-клетки в бета-клетки, продуцирующие инсулин.
Альфа-клетки были идеальными кандидатами для перепрограммирования. Их много, они похожи на бета-клетки и расположены в поджелудочной железе, что помогает в процессе перепрограммирования.
Анализ трансформированных альфа-клеток показал почти полное клеточное перепрограммирование в бета-клетки.
Доктор Гиттес и его команда продемонстрировали, что на мышиной модели диабета уровни глюкозы в крови восстанавливались в течение примерно 4 месяцев с помощью генной терапии. Исследователи также обнаружили, что Pdx1 и MafA превращают человеческие альфа-клетки в бета-клетки in vitro.
«Кажется, что вирусная генная терапия создает эти новые продуцирующие инсулин клетки, которые относительно устойчивы к аутоиммунной атаке», - объясняет доктор Гиттес. «Эта устойчивость, по-видимому, связана с тем, что эти новые клетки немного отличаются от нормальных инсулиновых клеток, но не настолько, чтобы они не функционировали должным образом».
Будущее генной терапии диабета
В настоящее время векторы AAV изучаются в рамках испытаний генной терапии на людях, и в конечном итоге они могут быть доставлены в поджелудочную железу с помощью нехирургической эндоскопической процедуры. Однако исследователи предупреждают, что защита, наблюдаемая у мышей, не была постоянной, и 4 месяца восстановленных уровней глюкозы на мышиной модели «могут быть переведены на несколько лет у людей».
«Это исследование, по сути, является первым описанием клинически переводимого простого однократного вмешательства при аутоиммунном диабете, которое приводит к нормальному уровню сахара в крови, - говорит д-р Гиттес, - и, что важно, без иммуносупрессии».
«Клинические испытания у диабетиков как 1-го, так и 2-го типа в ближайшем обозримом будущем вполне реалистичны, учитывая впечатляющий характер обращения диабета, а также возможность для пациентов проводить генную терапию AAV».
Д-р Джордж Гиттес
Ученые тестируют генную терапию на нечеловеческих приматах. В случае успеха они начнут работать с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), чтобы разрешить использование у людей с диабетом.
