Учёным из Китая впервые удалось перепрограммировать жировые клетки женщины, превратив их в клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, что позволило обратить вспять её диабет 1 типа.
Это достижение дополняет растущее число доказательств того, что перепрограммированные стволовые клетки однажды могут быть использованы для лечения хронических заболеваний. Пациентке, участвовавшей в недавнем исследовании, по прошествии года после процедуры по-прежнему не нужны инъекции инсулина.
Эти результаты «очень обнадёживают», — отметил доктор Кеван Херольд (Kevan Herold), профессор иммунобиологии и медицины в Йельской школе медицины, который не принимал участия в исследовании.
Инсулин — это химический ключ, который позволяет молекулам сахара выходить из кровотока и проникать в клетки, где они могут быть использованы в качестве топлива. Однако при сахарном диабете 1 типа иммунная система разрушает клетки организма, вырабатывающие инсулин, которые расположены в более крупных «мини-органах» поджелудочной железы, называемых островками.
Без инсулина клеткам не хватает топлива, а уровень сахара в крови повышается. В крайних случаях люди умирают, поскольку организм, в попытке выработать достаточно энергии для выживания клеток, вырабатывает кислые соединения, известные как кетоны.
В новом исследовании, опубликованном 31 октября в журнале Cell, учёные взяли жировые клетки пациентки с диабетом 1 типа и использовали химические вещества, чтобы вернуть их в состояние «плюрипотентных» стволовых клеток, которые могут превращаться в любой тип клеток.
После того как учёные вернули клетки в плюрипотентное состояние, они химически стимулировали их превращение в островковые клетки. Эти новые островковые клетки затем были имплантированы в брюшную полость пациентки.
По словам ведущего автора исследования Хункуи Дэна (Hongkui Deng), научного сотрудника Центра наук о жизни Пекин-Цинхуа при Пекинском университете в Пекине, до прохождения этого экспериментального лечения пациентка изо всех сил пыталась контролировать уровень сахара в крови, проводя менее половины своего времени в «целевом» диапазоне здорового уровня сахара в крови. После пересадки клеток пациентке «удалось увеличить время пребывания в целевой зоне более чем на 98%», — сообщил Дэн в электронном письме LiveScience.
Через 75 дней после трансплантации пациентке больше не нужно было вводить инсулин для контроля уровня сахара в крови.
«Скорость, с которой у пациентки наблюдалось обратное развитие диабета и она достигла независимости от инсулина после трансплантации, была удивительной, — сказал Дэн. — Это открытие говорит о замечательном потенциале этой терапевтической стратегии.»
Трансплантация островковых клеток пациентам — не новый подход. В течение трех десятилетий учёные извлекали островковые клетки из донорских органов, а затем пересаживали их в печень пациентов с сахарным диабетом 1 типа. Однако число доноров ограничено, и реципиенты трансплантата должны всю оставшуюся жизнь принимать сильнодействующие препараты, чтобы подавить иммунную систему и предотвратить отторжение своих новых мини-органов. В результате донорские островковые клетки обычно получают только те пациенты, которые нуждаются в других трансплантациях, таких как пересадка почек или печени.
Пациентка, участвовавшая в новом исследовании, в этом отношении ничем не отличалась. Ранее она перенесла трансплантацию печени и поэтому принимала сильные иммуносупрессивные препараты. Тем не менее, новый вид трансплантации островков, который она получила, знаменует собой прогресс: в отличие от клеток из донорских органов, стволовые клетки являются потенциально неограниченным источником новых островков.
Клетки, пересаженные в брюшную полость, показали лучшие результаты, чем те, которые обычно имплантируются в печень, что свидетельствует о «заметном улучшении секреции инсулина», — сказал Дэн. Более того, брюшная полость легкодоступна и может быть просканирована с помощью МРТ. Это означает, что имплантированные клетки можно легко контролировать на предмет безопасности и удалять, если они начнут выходить из строя, добавил он.
Новое исследование является частью растущего числа доказательств того, что островки, полученные из стволовых клеток, могут обратить вспять диабет 1 типа, по крайней мере на время. Например, компания Vertex Pharmaceuticals разрабатывает островки, полученные из эмбриональных стволовых клеток, и показала, что эти клетки могут нормализовать уровень сахара в крови, по крайней мере, у нескольких пациентов, прошедших тестирование на данный момент.
И хотя новое лечение стволовыми клетками может не сопровождаться традиционными рисками, связанными с отторжением органов, пересаженные островки всё равно могут стать мишенью для уничтожения иммунной системой. Чтобы это лечение было подходящим для большего числа пациентов с сахарным диабетом 1 типа, учёным необходимо найти способ сделать трансплантацию стволовых клеток невидимой для иммунной системы без использования сильных иммунодепрессантов.
