Velika nada: Naučnici uspeli da "podese" funkciju ćelija i regulišu dijabetes kod miševa

Ova metoda, ako bi se ponovila na ljudima, može pomoći pacijentima da kontrolišu visok nivo šećera u krvi i da ostanu zdravi.

U studiji iz 2020. naučnici su opisali novi način na koji pluripotentanljudske matične ćelije (hPSC) napadaju beta ćelije pankreasa, koje proizvode insulin. Kada su ove ćelije koje proizvode insulin transplantirane miševima sa akutnim dijabetesom, njihovo stanje se poboljšalo.

"Ovi miševi su imali veoma težak dijabetes sa nivoom šećera od preko 500 miligrama po decilitru krvi. Takvi nivoi mogu biti fatalni za ljude. Kada smo miševima transplantirali ćelije koje luče insulin, u roku od dve nedelje nivo glukoze u krvi im se vratio u normalu i ostao takav nekoliko meseci", rekao je Džefri Milman, biomedicinski inženjer na Univerzitetu u Vašingtonu.

Pluripotentne matične ćelije su u suštini prazne, nediferencirane ćelije koje se mogu transformisati u druge tipove ćelija koje se nalaze u telu. Iskorištavanje njihovog potencijala u lečenju dijabetesa znači da istraživači mogu da razviju načine "podešavanje" matičnih ćelije tako da od njih naprave ćelije koje proizvode insulin, a koje nedostaju dijabetičarima. Ovo može pomoći pacijentima da kontrolišu visok nivo šećera u krvi i da ostanu zdravi.

Istraživači su godinama pokušavali da se približe uspehu u ovom pravcu izveštavajući o svojim rezultatima u eksperimentima na životinjama. Milmanova laboratorija je 2016. godine razvila metodu za proizvodnju ćelija koje luče insulin dobijenih od pacijenata sa dijabetesom tipa 1 koje su funkcionisale kao odgovor na glukozu. Nekoliko godina kasnije, otkrili su kako da povećaju nivo lučenja insulina u beta ćelijama pankreasa, dobijenim iz matičnih ćelija.

U novom radu, Milman se sa kolegama odlučnio na još jedan izazov: smanjiti broj onih ćelija koje se diferenciraju u druge vrste neželjenih ćelija.

"Uobičajen problem kada pokušavate da pretvorite ljudsku matičnu ćeliju u beta ćeliju ili srčanu ćeliju koja proizvodi insulin. Istovremeno proizvodite druge ćelije koje vam nisu potrebne", kaže Džefri Millman.

Prema naučniku, takve ćelije nisu štetne, ali ograničavaju efekte tretmana matičnim ćelijama. Tim je otkrio da su faktori transkripcije koji uzrokuju pretvaranje matičnih ćelija u ćelije pankreasa povezani sa stanjem ćelijskog citoskeleta, koji podržava strukture unutar ćelija koje deluju kao neka vrsta skeleta sastavljenog od mikrofilamenata različitih proteinskih vlakana.

Jedan od ovih proteina se zove aktin. On igra važnu ulogu u ćelijskoj funkciji i, kako se ispostavilo, u ćelijskoj diferencijaciji. "Otkrili smo da je manipulacija interakcijama ćelija-ćelija i stanje aktinskog citoskeleta promenila vreme ekspresije endokrinog transkripcionog faktora i sposobnost progenitora pankreasa da se diferenciraju u beta ćelije izvedene iz matičnih ćelija", objašnjavaju autori.

Drugim rečima, sada možemo efikasnije da obezbedimo proizvodnju ćelija koje proizvode insulin kontrolisanjem aktinskog citoskeleta, a sposobnost da to uradimo obećava dobre izglede za terapiju matičnim ćelijama u budućnosti.

"Naravno, ne možemo da obećamo, jer je ova metoda do sada testirana samo na životinjama. Ipak, rezultati su svakako obećavajući i mogli bi da ukažu na put na koji to možemo da postignemo", zaključuju istraživači.