Увеличаването на нивата на определен протеин в кръвните стволови клетки, така че имунната система да спре да атакува инсулиновите клетки в панкреаса, може да бъде начин за спиране на диабет тип 1, според ново проучване, посочено в.
Изследователи, водени от онези болници в Бостънската болница в Масачузетс в Бостън, откриха, че могат да обърнат хипергликемия при диабетични мишки, като модифицират дефектните си кръвни стволови клетки, за да увеличат производството на протеин, наречен PD-L1.
При диабет тип 1 панкреасът не произвежда достатъчно инсулин. Без достатъчно инсулин организмът не може да преобразува кръвната захар или глюкозата в енергия за клетките, което води до натрупване в кръвта.
С течение на времето високо кръвно захар или хипергликемия води до сериозни усложнения като проблеми със зрението и увреждане на кръвоносните съдове, нервите и бъбреците.
Имунната система атакува бета клетките
Около 5% от 23.1 милиона души, диагностицирани с диабет в Съединените щати, имат диабет тип 1.
Тялото произвежда инсулин в панкреаса, който е орган, който седи точно зад стомаха. Той съдържа инсулин-продуциращи бета-клетки, които обикновено усещат нивата на глюкозата в кръвта и освобождават точното количество инсулин, за да поддържа нивата на захарта нормални.
При диабет тип 1, повреда в имунната система прави възпалителни Т клетки – които обикновено реагират на "чуждестранен" материал – атакуват бета клетки в панкреаса. Никой не знае точно как става това, но учените заподозрят, че вирус или някакъв друг задействащ елемент в околната среда го отхвърля при хора с определени наследствени гени.
"Светият граал" на учени, търсещи лечение за диабет тип 1, е да намери начин да предотврати или спре имунната атака на бета клетките.
Изследвани са няколко подхода, включително "цитостатични" лекарства за спиране на клетъчната активност, ваксини, които се опитват да променят имунния отговор, и лечения, които използват стволови клетки, взети от пъпната връв.
"Дефектни кръвни стволови клетки"
Един подход, който показа по-голямо обещание, е "автоложният трансплантант на костен мозък", който се опитва да "рестартира" имунната система на човека, като използва собствените си кръвни стволови клетки. Въпреки това, дори този метод не се оказа толкова ефективен, колкото се надяваха лекарите.
Сега изследователите, ръководени от старши изследовател Паоло Фиорина, асистент по педиатрия в детската болница в Бостън, може да са открили защо леченията, които използват собствените кръвни стволови клетки на човека, може да не работят винаги.
"Ние открихме, че при диабета", обяснява проф. Фиорина, "кръвните стволови клетки са дефектни, стимулират възпалението и вероятно водят до появата на болестта".
Дефектът, който откриха, е, че кръвните стволови клетки – т.е. прогениторните клетки, които пораждат зрели клетки, не произвеждат достатъчно протеин, наречен PD-L1, който цари обратно атака от Т клетки.
Те открили това чрез профилиране на генната експресия, за да открият кои протеини произвеждат кръвни стволови клетки. Те открили, че генетичната мрежа на пътища, които контролират продукцията на PD-L1, е различна в кръвните стволови клетки на диабетици и мишки. Тази разлика е достатъчна, за да се спре производството на PD-L1, дори в ранните стадии на заболяването.
"Преоформяне на имунната система"
PD-L1 е молекула "имунен контрол", която помага да се поддържа равновесието на имунната система. Когато се свързва с друг протеин, наречен PD-1, който седи на повърхността на Т клетките, той ги деактивира.
Учените са провели редица експерименти, при които са лекували кръвните стволови клетки, така че те са направили повече PD-L1 и след това са тествани върху човешки и миши клетки. Те открили, че модифицираните кръвни стволови клетки намаляват възпалителната имунна реакция както в човешки, така и в миши клетки.
Когато инжектират диабетни мишки с модифицираните стволови клетки, те открили, че клетките са пътували до панкреаса на животните и са променили хипергликемията в краткосрочен план. В по-дългосрочен план една трета от мишките поддържат нормални нива на кръвната захар за остатъка от живота си.
"Има наистина преоформяне на имунната система, когато инжектирате тези клетки", отбелязва професор Фиорина.
Изследователите са експериментирали с два начина да накарат кръвните стволови клетки да направят повече PD-L1: този, който е внесъл здрав ген за PD-L1, и друг, който модифицира протеиновите машини на клетките с "коктейл" от три малки молекули. И двата метода имат същия обратим ефект върху диабета.
"Красотата на този подход е виртуалната липса на нежелани ефекти, тъй като той ще използва собствените клетки на пациентите."
Проф. Паоло Фиорина
Междувременно изследователите работят с частна компания, за да подобрят метода, използващ коктейл от малки молекули. Те се надяват да започнат клинично проучване на този подход като лечение за диабет тип 1.
