В шаге от мечты: диабет 1 типа может стать излечимым

Инсулин (зеленый), вырабатываемый новыми бета-клетками в поджелудочной железе мыши. Изображение авторов
10 октября 2014 года, 18:32
Комментировать

В пятницу стало известно о прорыве в поиске эффективных методов лечения диабета 1 типа. Ученые Гарвардского университета сообщили о том, что им удалось разработать способ массового получения в лабораторных условиях из столовых клеток нормально функционирующих, зрелых, вырабатывающих инсулин бета-клеток поджелудочной железы. Причем в количествах, достаточных для трансплантации пациентам, чьи бета-клетки убиты собственной иммунной системой.

Авторы метода утверждают, что теперь человечество находится буквально в шаге от реализации мечты миллионов больных и их близких – полному излечению от диабета 1 типа. Среди них – и ведущий автор опубликованной в журнале Cell работы, биолог, специалист по стволовым клеткам Дуглас Мелтон (Douglas Melton). После того, как около 20 лет тому назад его маленькому сыну, а позже и дочери, был поставлен диагноз «диабет 1 типа», ученый посвятил свою жизнь и научную карьеру поиску средств лечения и уверен, что добился своего.

 

Дуглас Мелтон. Фото с сайта mc.vanderbilt.edu

Клетки на замену

Как известно, поджелудочная железа в течение дня регулирует уровень глюкозы в крови с помощью секреции бета-клетками, расположенными в так называемых островках Лангерганса, гормона инсулина. При сахарном диабете 1 типа клетки собственной иммунной системы организма, по невыясненным пока причинам, проникают в островки Лангерганса и уничтожают бета-клетки. Недостаток инсулина приводит к таким тяжелым последствиям, как нарушение сердечной функции, потеря зрения, инсульт, почечная недостаточность и другим. Больным приходится пожизненно несколько раз в день делать себе инъекции подобранных доз инсулина, однако абсолютно точного соответствия естественному процессу выброса гормона в кровь добиться все же невозможно.

Ученые всего мира уже в течение десятилетий ищут способы замены утраченных из-за аутоиммунного процесса бета-клеток. В частности, был разработан метод трансплантации инсулоцитов (клеток островков Лангерганса), выделенных из донорских поджелудочных желез. Однако этот метод остается экспериментальным, доступным из-за нехватки донорских органов лишь небольшому числу пациентов. Кроме того, трансплантация донорских клеток, для предотвращения их отторжения, требует постоянного приема мощных иммуноподавляющих препаратов со всеми сопутствующими негативными побочными эффектами.   

После изоляции в 1998 году эмбриональных стволовых клеток, потенциально способных превращаться в любые клетки организма, целью многих научных групп стали поиски методов получения функционирующих бета-клеток именно из них. Нескольким командам удалось in vitro (вне живого организма) трансформировать эмбриональные клетки в клетки-предшественники (прекурсоры) инсулоцитов, которые затем дозревают, будучи помещенными в организмы специально выведенной линии лабораторных животных и начинают вырабатывать инсулин. Процесс созревания занимает около шести недель.

В частности, такого успеха добились специалисты из Калифорнийского университета (Сан-Диего). 9 сентября они, совместно с местной биотехнологической компанией ViaCyte, объявили о начале первых в своем роде клинических испытаний экспериментального препарата VC-01, представляющего собой выращенные из эмбриональных стволовых клеток прекурсоры бета-клеток, помещенные в полупроницаемую оболочку. Предполагается, что первая фаза испытаний, призванная оценить эффективность, переносимость и безопасность различных доз препарата, продлится два года, в ней примут участие примерно 40 пациентов. Исследователи ожидают, что многообещающие результаты, полученные в ходе экспериментов на животных, удастся повторить на людях и имплантированные под кожу прекурсоры бета-клеток созреют и начнут производить нужное организму количество инсулина, что позволит пациентам отказаться от инъекций.  

Помимо эмбриональных стволовых клеток, источником для получения инсулоцитов могут быть и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) -  незрелые клетки, перепрограммированные из зрелых и потенциально способные специализироваться в клетки всех типов, присутствующих во взрослом организме. Однако эксперименты показали, что этот процесс очень сложен и долог, а получающиеся бета-клетки лишены многих характеристик «родных» клеток.

Поллитра бета-клеток

Тем временем группа Мелтона заявила, что разработала метод, позволяющий избежать всех недостатков – источником инсулоцитов могут быть как эмбриональные стволовые клетки, так и iPSC, весь процесс происходит in vitro, а на выходе уже через 35 дней получается полулитровый сосуд с 200 миллионами зрелых, нормально функционирующих бета-клеток, что, теоретически, достаточно для трансплантации одному пациенту. Сам Мелтон назвал получившийся протокол «воспроизводимым, но очень кропотливым». «Никакого волшебства, только десятилетия упорной работы», - цитирует его журнал Science. Протокол включает поэтапное введение в очень точно подобранной комбинации пяти различных факторов роста и 11 молекулярных факторов.

 

Графический абстракт статьи Мелтона и его коллег в Cell

Пока метод Мелтона показал отличные результаты в экспериментах на мышиной модели диабета 1 типа. Через две недели после трансплантации в организм больных диабетом мышей, полученные из стволовых клеток человеческие бета-клетки поджелудочной железы начали вырабатывать достаточное количество инсулина для того, чтобы вылечить животных. 

Однако, прежде, чем перейти к испытаниям на людях, Мелтону и его коллегам необходимо решить еще одну проблему – как защитить трансплантат от атаки иммунной системы. Тот же самый аутоиммунный процесс, ставший причиной болезни, может затронуть новые бета-клетки, полученные из собственных iPSC пациента, а инсулоциты, полученные из эмбриональных стволовых клеток, могут стать мишенью для нормального иммунного ответа, как чужеродные агенты. В настоящее время группа Мелтона в сотрудничестве с другими научными центрами работает над тем, как наиболее эффективно решить эту проблему. Среди вариантов – помещение новых бета-клеток в некую защитную оболочку либо их модификация с тем, чтобы они могли не поддаваться атаке иммунных клеток.

Мелтон не сомневается, что эта трудность будет преодолена. По его мнению, клинические испытания его метода начнутся в течение ближайших нескольких лет. «Нам сейчас остается всего один шаг до финиша», - считает он. 

 

Поделиться

Комментарии (12)

  • 11.10.2014 13:14

    Врач А.С.

    Как написано,Аллах не изобретает болезнь без лекарства от неё. Надеюсь это тот случай. Инсулярная недостаточность маст дай.

  • 14.10.2014 16:08

    Доброжелатель

    Очень рады!! хочется жить нормальной жизнью!

  • 14.10.2014 16:44

    Я

    Процесс то аутоимунный...

  • 14.10.2014 23:14

    Дилетант Александр

    По поводу аутоиммунных заболеваний, недавно статья была, где предложили "клин-клином":
    http://medportal.ru/mednovosti/news/2014/09/04/956auto/

  • 08.02.2015 21:40

    Tralyalya

    Фига се!!! ))
    Мало верится конечно)

  • 13.04.2015 13:43

    Руслан

    Все это полная Лажа и обман. Где и когда это все будет???

  • 15.04.2015 18:42

    Рида

    Очень хочется верить. Поскорее бы эти времена прошли.

  • 06.05.2015 21:56

    ayauzhan

    Я знаю что мой сын скоро избавится от этого

  • 18.05.2015 17:41

    Людмила

    Действительно, хочется верить.. если не нам, так хоть нашим детям и внукам, чтобы были здоровы, потому что болезнь страшная. Но вообще я уже конечно приспособилась к такому образу жизни и питанию, главное поосторожнее питаться и контролировать себя, я глюкометром пользуюсь, сын Контур тс купил, чтобы мне проще было, так хотя бы всегда знаю, в норме ли я. И спокойнее самой, что тоже важно.

  • 21.11.2016 13:17

    Владимир

    Скорей бы.

  • 23.01.2017 18:45

    Елена

    я надеюсь и очень жду болею 41 год 1 тип диабета да будет воля ГОСПОДА

  • 09.08.2017 08:27

    Сергей

    К сожалению, в последние годы исследования новых методов лечения диабета 1 типа пошли в неправильном направлении. Значительные деньги уходят на разработку механических устройств, совмещающих инсулиновую помпу и систему непрерывного мониторинга глюкозы. Такие устройства считаются системами с обратной связью, как настоящая поджелудочная железа. Но они вряд ли смогут хорошо регулировать обмен глюкозы, прекратив скачки сахара в крови у пациентов. Новые приборы сохраняют недостатки, которые присущи обычным инсулиновым помпам. Следовало бы тратить финансы и мозговые ресурсы не на них, а на продвижения в области современной биологии.
    Источник: http://endocrin-patient.com/lechenie-diabeta-1-tipa/

Прогноз дал директор программы ВОЗ по чрезвычайным ситуациям Майкл Райан
Советы старшего научного сотрудника химфакультета Кембриджского университета Ульяны Баштановой
Разбираем версии происхождения нового коронавируса, существующие на данный момент.
Попытаемся максимально просто разобраться в этой теме, а заодно поговорить и про профилактику