Žalúdočné kmeňové bunky sú prísľubom lieku na cukrovku
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 31. 5. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci odobrali kmeňové bunky z ľudského žalúdka a premenili ich na bunky produkujúce inzulín, ktoré reagujú na zmeny hladiny glukózy v krvi rovnako ako zdravé bunky pankreasu. Tento objav by mohol znamenať, že jedného dňa si diabetici budú môcť vyrábať vlastný inzulín namiesto toho, aby sa spoliehali na injekcie.
Hoci presná príčina cukrovky 1. typu nie je známa, predpokladá sa, že ju spôsobuje autoimunitná reakcia, pri ktorej telo napáda a ničí beta bunky pankreasu, teda bunky, ktoré produkujú inzulín. Vedci sa už roky snažia „vyliečiť“ cukrovku použitím kmeňových buniek na vytvorenie buniek produkujúcich inzulín, ktoré by nahradili bunky zničené imunitným systémom.
Kmeňové bunky v ľudských črevách, žalúdočné kmeňové bunky, vykonávajú pozoruhodný výkon, keď každých päť až sedem dní obnovujú našu črevnú výstelku. Diferencujú sa tiež na tkanivá špecifické pre črevá, vrátane enteroendokrinných buniek, ktoré vylučujú hormóny. Schopnosť vytvárať enteroendokrinné bunky, ktoré vylučujú hormón inzulín, by mala veľkú terapeutickú hodnotu pre diabetikov 1. typu, ktorých beta bunky prestali produkovať inzulín alebo ho neprodukujú dostatok.
Výskumníkom z Weill Cornell Medicine sa to teraz podarilo a premenili ľudské žalúdočné kmeňové bunky na bunky vylučujúce inzulín, ktoré reagujú na hladinu glukózy v krvi rovnako ako zdravé beta bunky pankreasu.
„Žalúdok si vytvára vlastné bunky vylučujúce hormóny a bunky žalúdka a pankreasu spolu v embryonálnom štádiu vývoja susedia, takže v tomto zmysle nie je úplne prekvapujúce, že žalúdočné kmeňové bunky možno tak ľahko premeniť na bunky vylučujúce inzulín podobné beta-bunkám,“ povedal Joe Zhou, zodpovedajúci autor štúdie.
Je to cieľ, na ktorom Zhou pracuje už viac ako 15 rokov. Prostredníctvom prvých experimentov zistil, že dokáže premeniť obyčajné bunky pankreasu u myší na beta bunky vylučujúce inzulín tým, že vynúti aktiváciu troch transkripčných faktorov, proteínov, ktoré riadia expresiu génov. V roku 2016, opäť s použitím myší, spolu so svojím výskumným tímom zistil, že žalúdočné kmeňové bunky sú tiež veľmi citlivé na túto metódu aktivácie troch faktorov.
V aktuálnej štúdii vedci odstránili žalúdočné kmeňové bunky pomocou jednoduchého nechirurgického postupu nazývaného ako endoskopia, pri ktorom sa cez ústa do žalúdka zavedie tenká, ohybná trubica s kamerou, takzvaný endoskop. Ten je vybavený nástrojom, ktorý umožňuje operátorovi odoberať vzorky tkaniva.
Po premene žalúdočných kmeňových buniek na bunky podobné beta-bunkám, ktoré sa nazývajú ako žalúdočné bunky vylučujúce inzulín (Gastric INsulin-Secreting cells - GINS). Výskumníci ich kultivovali do malých zhlukov nazývaných ako organoidy, ktoré, ako zistili, sa do 10 dní stali citlivými na glukózu a reagovali vylučovaním inzulínu.
Keď boli GINS transplantované diabetickým myšiam, správali sa podobne ako skutočné beta bunky pankreasu, ktoré reagovali na zvýšenie hladiny glukózy v krvi vylučovaním inzulínu, aby udržali hladinu glukózy v krvi stabilnú. Transplantované bunky naďalej produkovali inzulín počas obdobia, ktoré výskumníci sledovali, teda šesť mesiacov. To podľa nich svedčí o ich odolnosti.
„Toto je štúdia potvrdzujúca koncepciu, ktorá nám dáva pevný základ pre vývoj liečby cukrovky 1. typu a ťažkej cukrovky 2. typu založenej na vlastných bunkách pacientov,“ povedal Zhou.
V súčasnosti diabetici 1. typu liečia svoje ochorenie inzulínom, ktorý si aplikujú manuálne alebo kontinuálne pomocou nositeľnej inzulínovej pumpy. Niektorí ľudia s pokročilým diabetom 2. typu musia užívať inzulín na doplnenie nedostatočných hladín v tele. Vedci tvrdia, že transplantácia buniek vylučujúcich inzulín vytvorených z kmeňových buniek pacienta je prirodzenejším spôsobom zlepšenia funkcie beta buniek a znížil by sa problém odmietnutia transplantátu.
Tím bude svoju metódu optimalizovať predtým, ako postúpi do klinických skúšok, vrátane zvýšenia rozsahu produkcie buniek podobných beta-bunkám na transplantáciu u ľudí. Dôležité je, že vedci pracujú na modifikácii buniek, aby boli menej náchylné na útok imunitného systému, ktorý ničí beta bunky u diabetikov 1. typu.
Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Nature Cell Biology.
