Az új módszer ígéretet mutat a cukorbetegség és az elhízás kezelésére

Az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és a kapcsolódó krónikus betegségek vezető oka 2020-ban világszerte több embert fog megölni, mint a jelenlegi Covid-19 koronavírus.

Most a Joslin Diabetes Center kutatói bizonyítékot szolgáltattak egy új sejtalapú kezelésre e veszélyes egészségi állapot ellen.

Yu-Hua Tseng, PhD, a Joslin Diabetes Center Integratív élettan és anyagcsere szakaszának vezető kutatója szerint az elhízás ígéretes kezelése emberi barna-szerű (HUMBLE) zsírsejtek - emberi fehér zsírsejtek - genetikailag genetikailag átültetett - átültetésével jár manipulálva, hogy a hőtermelő barna zsírsejtekkel analóg legyen.

Tseng, aki szintén a tanulmány vezető szerzője a Science Translational Medicine folyóiratban megjelent cikkben, hozzátette, hogy a fehér zsírsejtekkel ellentétben a barna zsírsejtek inkább energiát égetnek, mint energiatárolókat. A folyamat során a barna zsír csökkentheti a vér extrém glükóz- és lipidszintjét, amely anyagcserezavarokkal, például cukorbetegséggel jár.

De az elhízott vagy túlsúlyos egyéneknél kevesebb ez a hasznos barna zsír - ez az akadály, amelyet a HUMBLE sejtek legyőznek - tette hozzá Tseng.

Munkatársaival együtt Tseng az emberi fehér zsírsejtekből progenitor fázisban állította elő a sejteket - amelyeket még nem fejlesztettek ki teljesen a végső zsírformájukra. A csapat a CRISPR-Cas9 genomszerkesztő rendszer egy változatát alkalmazta az UCP1 néven ismert gén expressziójának növelésére. Ez a gén aktiválja a fehér zsírsejtek progenitorait, hogy barna zsírszerű sejtekké alakuljanak.

Tseng, aki a Harvard Medical School orvosprofesszora is, hozzátette, hogy amikor a HUMBLE progenitor sejteket átültették az immunrendszer hiányos egerekbe, sejtekké fejlődtek, amelyek szinte hasonlóan működtek, mint az egerek saját barna zsírsejtjei.

Tseng csapata ezután összehasonlította e sejtek transzplantációit az eredeti fehér zsírsejtekkel egerekben, amelyek zsírtartalmú étrendet kaptak. A HUMBLE transzplantációt kapott egerek viszonylag nagyobb érzékenységet mutattak az inzulinra, és képesek voltak eltávolítani a glükózt a vérből - két fő tényező károsodott a 2-es típusú cukorbetegségben.

Ezenkívül a HUMBLE transzplantációt kapott egerek kevesebb súlyt hoztak, mint az átültetett fehér zsírsejteket kapott egerek, és ugyanolyan tartományban maradtak, mint a barna zsírsejteket kapott állatok.

Talán váratlanul a Joslin-csoport kimutatta, hogy ezek az előnyök nagyrészt az átültetett sejtekből az egerekben talált endogén vagy elterjedt barna zsírsejtek számára előállított jeleknek köszönhetők.

A különböző szövetekben lévő sejtek kommunikálnak egymással. Ebben az esetben azt tapasztaltuk, hogy az átültetett HUMBLE-sejtjeink egy nitrogén-oxid nevű molekulát választanak ki, amelyet a vörösvértestek az endogén barna sejtekbe visznek, és aktiválják ezeket a sejteket. "

Yu-Hua Tseng, PhD, vezető kutató, Integratív fiziológia és anyagcsere szekció, Joslin Diabetes Center

Kapcsolódó történetek

Tseng szerint, ha a HUMBLE módszer továbbra is működik a preklinikai kutatásban, akkor végső soron lehetséges lehet ezt a sejttípust előállítani az egyes betegek számára. Egy ilyen eljárás megszüntetné a betegek fehér zsírsejtjeinek kis részét, elválasztaná a progenitor sejteket, megváltoztatja ezeket a sejteket az UCP1 expressziójának növelése érdekében, majd a kapott HUMBLE sejteket visszaadná a betegnek.

De ez az egyénre szabott módszer költséges és összetett lenne; ezért a Tseng laboratórium két alternatív módszert keres, amelyek életképesebbnek bizonyulhatnak a klinikai felhasználás szempontjából.

Az egyik lehetőség az, hogy olyan sejteket alkalmazzon, amelyek nem személyre szabottak, hanem inkább olyan biomateriális anyagokba vannak beágyazva, amelyek megvédik a sejteket a beteg immunrendszere általi kilökődéstől. (A Joslin-csoport és munkatársaik régóta elemzik az ilyen típusú sejtátültetést az 1-es típusú cukorbetegség szempontjából.)

A másik alternatíva a génterápiák, amelyek során az UCP1 gén közvetlenül expresszálódik a test fehér zsírprogenitor sejtjeiben, így az ilyen sejtek elnyerik a HUMBLE-szerű tulajdonságokat.

Tseng hangsúlyozta, hogy az új tanulmány a Covid-19 járvány ellenére halad előre, amely a cukorbetegek számára nagyobb kockázatot jelent a káros kimenetel kialakulásában, ha megfertőződnek.

Sejtalapú vagy génterápiák alkalmazása az elhízás vagy a 2-es típusú cukorbetegség kezelésére korábban tudományos fantasztikus volt. Most a tudományos fejlődés, például a CRISPR génszerkesztő technológiák segítenek javítani az elhízásban és a cukorbetegségben szenvedők anyagcseréjét, testtömegét, életminőségét és általános egészségi állapotát. "

Yu-Hua Tseng, PhD, vezető kutató, Integratív fiziológia és anyagcsere szekció, Joslin Diabetes Center

A Joslin Diabetes Center tudósai bizonyítékot szolgáltattak egy új sejtalapú terápia kialakítására e veszélyes állapot ellen. Videohitel: Joslin Diabetes Center.