Мышей вылечили от диабета стволовыми клетками всего за две недели

На снимке представлены группы бета-клеток, продуцирующих инсулин. Они были получены из стволовых клеток и использовались для лечения диабета у мышей.

На снимке представлены группы бета-клеток, продуцирующих инсулин. Они были получены из стволовых клеток и использовались для лечения диабета у мышей.
Иллюстрация Millman Laboratory.

Сахарный диабет, как известно, возникает из-за проблем с производством или регулированием уровня инсулина – гормона, который отвечает за утилизацию глюкозы в организме.

Исследователи всего мира работают над созданием новых методов лечения этого недуга, и одно из них включает преобразование стволовых клеток в бета-клетки, которые вырабатывают необходимый гормон.

Недавно же группа учёных под руководством Джеффри Миллмана (Jeffrey Millman) из Вашингтонского университета разработала более эффективный метод, помогающий преобразовать нужные клетки, и обнаружила, что введение "новобранцев" в организм мышей, страдающих от диабета, вылечило их от недуга всего за полмесяца.

Несколько лет назад исследователи выяснили, как преобразовать стволовые клетки человека в бета-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. (Напомним, что у пациентов с диабетом эти клетки не производят достаточное количество гормона.) Из-за ряда недостатков новой методики тогда специалисты не смогли эффективно справиться с диабетом у грызунов.

Теперь же группа Миллмана усовершенствовал технологию преобразования клеток. Новая методика позволяет специалистам более эффективно "перепрограммировать" человеческие столовые клетки в клетки, производящие инсулин. В результате учёные получают возможность вновь контролировать уровень глюкозы в крови.

Как объясняет Миллман, основная проблема, с которой сталкиваются учёные при преобразовании стволовых клеток человека в бета-клетки, заключается в случайном производстве других ненужных клеток.

"В случае бета-клеток мы можем получить другие типы клеток поджелудочной железы или печени", – объясняет учёный.

Такие клетки считаются безопасными, но они не могут выполнять основную работу и бороться с диабетом.

"Чем больше побочных клеток вы получаете, тем меньше у вас терапевтически значимых клеток. [При этом] вам нужно около миллиарда бета-клеток, чтобы вылечить человека от диабета. Но, если четверть клеток, которые вы получили, на самом деле являются клетками печени или другими клетками поджелудочной железы, вместо миллиарда клеток вам понадобится 1,25 миллиарда клеток", – объясняет Миллман, добавляя, что "побочные" клетки снижают эффективность лечения.

Учёные стремились уменьшить их количество. Для этого они нацелились на цитоскелет – основную структуру, которая придаёт клеткам их форму. Дело в том, что белок, который является частью цитоскелета, также играет важную роль в преобразовании клеток.

В результате группа Миллмана смогла получить более высокий процент бета-клеток, а также улучшить их работу.

Специалисты ввели эти бета-клетки в организм мышей с диабетом, и уровень глюкозы в их крови стабилизировался. Такой трюк помог, как пишут учёные, функционально вылечить диабет на период до девяти месяцев.

"У мышей был очень тяжёлый диабет с показаниями глюкозы в крови более 500 миллиграммов на децилитр крови. Речь идёт об уровнях, которые могли бы стать смертельными для человека. Когда мы пересадили мышам клетки, секретирующие инсулин, в течение двух недель уровень глюкозы в их крови вернулся к норме, а также оставался таким в течение многих месяцев", – рассказывает Миллман.

В дальнейшем исследователи планируют продолжить работу и проверить, как полученные клетки действуют на организмы более крупных животных и в течение более длительных периодов времени.

Добавим, что в нынешней работе Миллман и коллеги показали, что манипуляции с цитоскелетом позволяют лучше контролировать преобразование стволовых клеток и в клетки печени, желудка, пищевода и кишечника. Таким образом, данная технология в будущем может пригодиться при лечении самых разных патологий.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Nature Biotechnology.

Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) следят за самыми важными исследованиями в области лечения диабета. Так, ранее учёными была разработана экстрим-диета, которая поможет вылечить диабет. Также оказалось, что бороться с недугом поможет какао, брокколи и генно-модифицированные имплантаты.