Свершилось то, что когда-то назовут одним из самым больших достижений в терапии стволовыми клетками.
Гарвардским ученым удалось создать миллиарды зрелых и полностью функциональных инсулинпродуцирующих бета-клеток поджелудочной железы из эмбриональных стволовых клеток млекопитающего.
Исследователи описали свои результаты в журнале Cell.
Они рассказали о том, как трансплантировали полученные из стволовых клеток бета-клетки в почку мыши, больной сахарным диабетом. Две недели спустя у животного не осталось признаков диабета.
Исследование стало настоящим прорывом и надеждой для всех людей, страдающих сахарным диабетом, особенно диабетом 1 типа, которые нуждаются в постоянных инъекциях инсулина из-за недостаточной выработки инсулина в организме.
«Теперь мы на расстоянии доклинического исследования от финишной прямой», — с восторгом комментирует итоги работы профессор Дуглас Мелтон (Douglas Melton), глава отделения по изучению стволовых клеток и регенеративной биологии в Гарвардском университете.
Доклиническое исследование должно будет продемонстрировать безопасный способ останавливать реакцию иммунной системы на пересаживаемые бета-клетки поджелудочной железы. Эффективность этой процедуры уже практически доказана. Если будет подтверждена и ее безопасность, это откроет новую эпоху в лечении инсулинозависимого сахарного диабета.
Работы над защитой бета-клеток
Сахарный диабет 1 типа представляет собой аутоиммунное заболевание, при котором иммунные клетки организма разрушают бета-клетки собственной поджелудочной железы. Без инсулина организм не способен контролировать содержание глюкозы в крови, поэтому он существенно повышается, постепенно приводя к повреждению нервов, сосудов и других тканей.
Для успеха своей уникальной технологии ученые должны будут добавить к клеткам другой компонент, который остановит реакцию иммунной системы реципиента на инсулинпродуцирующие клетки. Ведь во время трансплантации ученые пересаживают около 150 миллионов клеток, и эту популяцию нужно сохранить.
Для выполнения непростой задачи ученые из Гарварда сотрудничали со своими коллегами из Массачусетского технологического института (MIT). Вместе они разработали имплантат, который защищает новые бета-клетки от повреждения иммунной системой реципиента.
Профессор Мелтон говорит, что это устройство сегодня проходит испытания, и оно уже продемонстрировало способность защищать трансплантат от иммунной системы на протяжении нескольких месяцев после операции у мышей.
«Эти клетки все еще под защитой и продолжают вырабатывать инсулин», — говорит профессор Мелтон.
Бета-клетки из стволовых клеток имеют все признаки зрелых функциональных клеток
В то время как другие исследователи разными способами получали бета-клетки из стволовых клеток, у них не хватало признаков, которые характерны для зрелых и функциональных клеток. Профессор Мелтон и его команда говорят, что их новый метод дифференциации стволовых клеток позволяет получать миллиарды нормальных инсулинпродуцирующих клеток, которые имеют все маркеры зрелых клеток.
Полученные гарвардскими учеными бета-клетки:
•Имеют все биомаркеры зрелых бета-клеток
•Содержат кальциевые каналы, отвечающие на глюкозу
•Накапливают инсулин в секреторных гранулах
•Выделяют адекватные дозы инсулина в ответ на стимуляцию
«Более того, эти клетки секретируют человеческий инсулин в кровь мышей уже вскоре после трансплантации в зависимости от уровня глюкозы, а пересадка этих клеток быстро справляется с гипергликемией у диабетических мышей», — рассказывает Мелтон.
Теперь исследователи тестируют инсулинпродуцирующие клетки на других животных моделях, в том числе на приматах.
Американские и британские эксперты называют эту работу настоящей революцией. Профессор Элейн Фукс (Elaine Fuchs) из Университета Рокфеллера, сотрудница Медицинского института Говарда Хьюза, которая не принимала участие в этом проекте, говорит, что это одно из самым важных достижений последнего времени.
Доктор Фукс сказала: «Я присоединяюсь ко многим людям в мире, которые аплодируют моим коллегам за это замечательное достижение. Десятилетиями исследователи пытались создать человеческие бета-клетки, которые можно было бы выращивать и заставлять вырабатывать инсулин. Мелтон и его команда преодолели все преграды на этом пути и открыли двери к созданию совершенного нового способа лечения сахарного диабета 1 типа».