Cukorbetegség: Meg fog-e valaha gyógyulni?

Míg a cukorbetegség vége még a távoli jövőben van, a genetikai kutatás terén tett lépések ígéretesek.

Az immunológia és a béta-sejtek működése már régóta a kutatások két alapvető területe a cukorbetegség gyógyításának vadászatában. De az utóbbi években a tudósok olyan felfedezéseket tettek, amelyek genetikai terápiákhoz vezethetnek, amelyek lehetővé teszik a test saját sejtjeinek leküzdését, sőt a betegség megszabadulását is. A kutatók megtanulják a bélsejteket inzulintermelő sejtekké változtatni, pótolni a béta-sejteket, ha azt gondolják, hogy a reménytelenné váltak, és vírusvektorok segítségével géneket juttatnak be a béta-sejtekbe, amelyek megvédhetik őket az immunrendszer támadásaitól.

És ez csak az 1. típusra vonatkozik.

A 2-es típusú cukorbetegség esetében a kutatók bizonyítékokat találtak arra, hogy a béta-sejtek nem égnek ki és pusztulnak el, mint azt korábban gondolták, hanem inkább primitívebb vagy megváltozott funkciójú sejtekre térnek vissza, ami egyes tudósokat arra gondol, hogy ha képesek megakadályozni ezt a dedifferenciálódást, vagy valahogyan fellökni dedifferenciált sejtek, hogy visszaváltozzanak béta sejtekké, megakadályozhatják vagy meggyógyíthatják a 2-es típust.

"Az ilyen megállapítások elmozdulást jelentenek gondolkodásunkban" - mondja Richard J. Santen, MD, az Endokrin Társaság elnöke, az orvostudomány, az endokrinológia és az anyagcsere professzora a Virginia Egyetem Orvostudományi Karán, Charlottesville-ben. „Sokkal többet tudunk meg a cukorbetegség biológiájáról, és ez kezd jelentős osztalékot fizetni. Az idő múlásával fokozott megértésünk kulcsfontosságú szerepet játszik a betegség lefolyásának megváltoztatásában. "

Cserélje ki és regenerálja

A New York-i Columbia Egyetemen egy orvos, Domenico Accili orvosprofesszor vezetésével számos felfedezés történt a FOXO1-ről, egy olyan fehérjéről, amely szabályozza a gének be- vagy kikapcsolását.

A Nature Genetics által 2012. március 11-én közzétett kutatás során a csapat megállapította, hogy a FOXO1 deaktiválása az újszülött egerek vékonybélében lévő progenitor sejtekben azt eredményezte, hogy a sejtek inzulintermelő sejtekké váltak. A Nature Communications 2014. június 30-án közzétett utólagos kutatásában Accili csapata hasonló kísérleteket végzett őssejtekből származó emberi bélsejtekben. A FOXO1 deaktiválását követő hét napon belül a sejtek inzulint kezdtek termelni a glükóz hatására.

A bél logikus hely volt olyan sejtek keresésére, amelyek manipulálhatók, hogy inzulint termelő sejtekké váljanak - mondja Accili. „A hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjei és a bélben hormontermelő sejtjei között eléggé rokonság van, hogy ez nem akkora ugrás. Nem mintha azt kérdeznénk egy bélsejttől, hogy váljon neuron vagy izomrost. "

A bélsejtek használata különösen előnyös lehet a test más részeiből származó sejtekkel szemben - teszi hozzá Accili. „Az 1. típusban a fő kérdés az inzulintermelő sejtek immunrendszer általi megsemmisítése, de a bél immunjoggal rendelkezik. Az ételekben mindig idegen antigéneknek vannak kitéve, és más az immunválasza, amely megengedőbb lehet, és a sejteknek szünetet adhat. "

A bélsejtek élettartama szintén előnyt jelenthet számukra, mondja Accili. "A bélben lévő sejtek nagyon gyorsan, hét-tíz naponta fordulnak át, így még ha a sejteket is megtámadják, akkor képesek lesznek elég hosszú ideig ellenállni, hogy az újabb sejtek átvegyék az irányítást."

A Cell által 2012. szeptember 14-én közzétett külön kutatásban Accili csapata bizonyítékot talált arra, hogy a FOXO1 szerepet játszik az inzulin béta-sejtek általi felszabadításában. Egérvizsgálat során a csapat azt látta, hogy amikor a béta sejt stressz alatt áll, például amikor glükózban fürdik, a FOXO1 a sejt citoplazmájából a magjába mozog, és a sejt inzulint termel. Ha azonban a sejt túl sokáig stresszben marad, a FOXO1 lebomlik, és a sejt abbahagyja az inzulin termelését. Sőt, amint a sejt abbahagyja az inzulin termelését, visszatér egy alaposabb, differenciálatlan sejttípusra.

Ezek a megállapítások megkérdőjelezik a 2-es típusú kialakulásának uralkodó gondolatát, miszerint a béta-sejtek meghalnak az inzulinrezisztencia okozta túlterhelésben.

"A 2. típus szempontjából a FOXO1 annak a folyamatnak a markere, amelyet megakadályozni próbálunk, a dedifferenciálódás" - mondja Accili. "A hasnyálmirigyben megvizsgálnánk a differenciálás védelmét, vagy esetleg megtalálnánk a redifferenciálás kényszerítésének módját."

A Joslin Diabetes Center és a bostoni Harvard Medical School kutatói más megközelítést választottak: a béta-sejtek regenerálódását a hasnyálmirigyben. Munkájukat részben a Joslin 50 éves Medalist Study ihlette, amelyben a kutatók azt találták, hogy a résztvevők 66% -ának hasnyálmirigyei még 50 év cukorbetegség után is kis mennyiségű inzulint termeltek.

"Ez azt jelenti, hogy vannak visszamaradó béta-sejtek, és van mivel dolgozni" - mondja George L. King, MD, a központ kutatási igazgatója és tudományos főtisztviselője. „Olyan módszereket keresünk, amelyek elősegítik a test ezen sejtek regenerálódását. Úgy gondoljuk, hogy számos növekedési faktor és béta-sejt-regenerációs faktor szerepet játszhat. "

Az egyik csapat, Douglas Melton, PhD, a Joslin kiegészítő nyomozója és a Harvard Őssejt Intézet társigazgatója vezetésével 2013 májusában publikált egy cikket, a Cell leírja, hogyan kapcsolódik a betatrophin, elsősorban a májban és a zsírban expresszálódó hormon. a béta-sejtek növekedése egerekben.

Egy másik csapat, Rohit N. Kulkarni, Ph.D., a Joslin vezető kutatója és a Harvard Medical School orvostudományi docense vezetésével 2014 januárjában publikált egy cikket, a Cukorbetegséget, amelyben egerek immunsejtjeit azonosították, amelyeknek minimális hatása volt elpusztítva az 1-es típusú béta-sejteket, és valójában elősegítette növekedésüket.

King szerint ez a kutatás ugyanolyan fontos lehet a 2-es, mint az 1-es típus esetében. „Még ha nem is tudunk megszabadulni a 2-es típusú inzulinrezisztenciától, képesek lehetünk elegendő béta-sejtet előállítani az inzulinrezisztencia legyőzéséhez és megszabadulni a cukorbetegségtől - mondja.

Védelem és védelem

A test béta-sejtek elleni támadásának megváltoztatása vagy kikapcsolása komoly akadályt jelent az 1. típusú gyógyszer gyógyításáért folytatott versenyben. Thomas Serwold PhD, a Joslin Immunobiológiai Szekciójának kutatója által vezetett csapat tanulmányozza a thymus szerepét a autoimmunitás, amely elpusztítja a béta sejteket. Normális esetben a tímusz más sejtjei a T-sejteket arra képzik, hogy ne támadják meg a test saját sejtjeit, és a T-sejtek többsége, amelyek nem járnak edzéssel, még a tímusz elhagyása előtt megsemmisülnek. Azonban a hibás T-sejtek egy része kijut a szervezetbe, és azok, amelyek a hasnyálmirigy béta-sejtjeit célozzák, 1-es típusú cukorbetegséget okoznak.

„Dr. Serwold azt vizsgálja, hogyan célozhatnánk meg, hogy a thymus hogyan programozza ezeket a sejteket ”- mondja King. "A thymus az immun tolerancia fő szerve, és ennek újrafejlesztése vagy újraprogramozása izgalmas megközelítést jelenthet az 1. típusú autoimmunitás csökkentésében."

Az észak-karolinai Egyetemen, a Chapel Hill-en Roland Tisch, PhD, mikrobiológiai és immunológiai professzor és csapata a vírusvektorok használatát vizsgálja a gének béta-sejtekbe történő átvitelére, a béta-sejtek támadásának elkerülése érdekében. A vektorok az adenoasszociált vírusból (AAV) származnak, egy jóindulatú vírusból, amely megfertőzi az embert, de általában nem okoz kárt. Ezek az AAV vektorok népszerűek a sejtbiológusok körében, mivel a biztonságukra vonatkozó eredményeik vannak.

"A vírus belsőségét, a DNS-t sok éven át alkalmazták gének átvitelére állatok különböző sejttípusaiba és szöveteibe, de ma már a klinikán is használják genetikai rendellenességek, például hemofília és különféle szembetegségek kezelésére" - Tisch mondja.

Tisch laboratóriumában a kutatók ezeket a vektorokat olyan gének átadására használják, amelyek bizonyos citokineket (a sejtjelzés szempontjából fontos fehérjéket) kódolnak. Ezek a citokinek gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyekről ismert, hogy megzavarják a T-sejteket, ha a T-sejtek megtámadják.

"A lényeg az, hogy megpróbáljuk közvetetten módosítani a T-sejteket, ami segít megvédeni a béta-sejteket a pusztulástól" - mondja Tisch. "A különböző citokinek hatással lehetnek a különböző T-sejtekre, ezért a fogás alapján kiderül, melyek a leghatékonyabbak."

Bár a cukorbetegséget gyógyító széles körű genetikai terápiák még évekig várnak magára, az ilyen innovatív kutatások reményt kínálnak a 382 millió cukorbeteg világszerte.

"Ez a fajta rendkívül innovatív, alapkutatás tájékoztatja majd az erőfeszítések előrehaladásáról" - mondja Santen. „Amint ismereteink bővülnek, képesek leszünk a cukorbetegség gyógyításának, de végső soron annak megelőzésének a módjára is.

- D’Arrigo egészségügyi és tudományos író, székhelye Holbrook, N.Y., és rendszeres munkatársa a
Endokrin hírek. A depresszióról és a cukorbetegségről írt az augusztusi számban

Érdekelhet még

Digitális változatok a Fibroblast 21-es növekedési faktorban, jelzés a súlyos inzulinrezisztenciához kapcsolódva

A fibroblaszt 21-es növekedési faktort közvetítő gének - a máj által kiválasztott hormon, amely szabályozza a szervezet éhezésre adott reakcióját - változatai először kapcsolódnak súlyos inzulinrezisztenciához - írja a Journal of the Endocrine nemrégiben megjelent tanulmány Társadalom. Kutatók Stephen Stone vezetésével,…

A CGM-mel kombinált inzulin-titráló szoftver lehetővé teszi a cukorbetegek számára, hogy javítsák az időtartamot

Az első tanulmány, amely a CGM-adatoknak az FDA által letisztított, felhőalapú titrálási szoftverrel történő felhasználására utal, jelentősen javított eredményeket jelent a betegek számára, miközben optimalizálja a klinikai erőforrásokat. Az elmúlt nyáron a Glytec közzétette az első koncepciókon alapuló vizsgálatot, amely egyesíti az FDA által tisztított távoli inzulin-titráló szoftvert és a folyamatos glükózmonitorozó (CGM) rendszerek adatai. A tanulmány eredményei, amelyeket az American Diabetes Association…