Reprogramirane stanice u terapiji dijabetesa

Langerhansova ostrva osobe koja ima dijabetes tip 1

(Tekst je prvo objavljen na Glas Amerike)

Dijabetes je bolest koja nastaje usljed problema sa radom posebnih stanica pankreasa (gušterače), koje zovemo beta-stanice, a koje proizvode inzulin. Insulin je jedan od hormona koji regulišu nivo glukoze u krvi i u nedostatku ove molekule, nivoi glukoze u krvi prelaze granice. Međutim, genetičkim reprogramiranjem, neke druge stanice bi se mogle pokrenuti da nadomjeste funkciju stanica koje proizvode ovaj važan hormon.

Rezultati nove studije, objavljene u Nature ,  povećavaju nadu da bi se "reprogramirane" stanice koje proizvode inzulin mogle koristiti kao lijek za dijabetes, ali je pristup do sada testiran samo s ljudskim stanicama u studijama na miševima. U ovom radu naučnici su opisali kako su reprogramirali neke druge stanice pankreasa, koje inače ne luče inzulin, tako da su ove stanice počele lučiti ovaj hormon. Kada su implantirali ove stanice u miševe, one su ublažile simptome dijabetesa, što daje nadu da će se ova metoda jednog dana koristiti kao terapija kod ljudi.

Različiti tipovi dijabetesa

Kada se nivo glukoze u krvi poveća nakon jela, stanice u pankreasu koje zovemo β-stanice (beta), normalno reaguju tako što luče inzulin, a on potiče stanice da počnu apsorbirati šećer glukozu. Kod osoba s dijabetesom ovaj sistem je poremećen i dolazi do povećanja razine glukoze u krvi.

Kod dijabetesa tipa 1, imunološki sistem napada i uništava β-stanice te dijabetes 1 smatramo autoimunim oboljenjem.  U tipu 2, β-stanice ne proizvode dovoljno hormona ili tijelo postaje otporno na inzulin.

Alfa i beta stanice

Naučnici su prethodno pokazali da, ako su β-stanice uništene, drugi tip stanica pankreasa, koje zovemo α-stanice, postaju sve više slične beta-stanicama i počinju proizvoditi inzulin. Ove α-stanice normalno proizvode hormon glukagon, koji djeluje suprotno inzulinu,  a nalaze se zajedno s β-stanicama u posebnim „ostrvcima“ u tkivu pankreasa, koja zovemo Langerhansova ostrva. Ova „ostrva“ posebnih stanica predstavljaju endokrini dio pankreasa, onaj koji luči hormone, dok je preostali dio ovog organa usmjeren na lučenje probavnih enzima.

Reprogramiranje stanica pankreasa

Prethodne studije su pokazale da su dva proteina, Pdx1 i MafA, koji kontrolišu ekspresiju gena, imali važnu ulogu u reprogramiranju α-stanica da proizvode inzulin.

Na Univerzitetu u Ženevi,  uzeli su stanice iz ljudskog pankreasa i izdvojili pojedinačne tipove stanica. Zatim su ubacili gene koji kodiraju Pdx1 i MafA proteine ​​u α-stanice. Nakon sedmice dana u kulturi stanica, gotovo 40% ljudskih α-stanica je počelo proizvodilti inzulin, dok kontrolne stanice koje nisu reprogramirane nisu proizvodile ovu molekulu. Reprogramirane stanice također su pokazale povećanje ekspresije drugih gena povezanih s β-stanicama.

Tim je potom presadio ove reprogramirane stanice u miševe sa dijabetesom, tj. miševe kojima su uništene β-stanice, i otkrili da se razina šećera u krvi ovih životinja snizila na normalnu razinu. Kada su uklonjeni stanični transplantati, šećer u krvi miševa je ponovno prešao dozvoljene vrijednosti.

Budućnost terapije dijabetesa reprogramiranim stanicama pankreasa

Međutim, još smo daleko od toga da bi se ova terapija mogla primjenjivati u medicinske svrhe.

Još nije jasno da li bi u slučaju autoimunog dijabetesa stanice organizma napadale i ove reprogramirane stanice, ali postoje neki dokazi da bi reprogramirane stanice bile manje podložne ovoj destrukciji. Hibridne tj. reprogramirane stanice će se morati testirati nizom antitijela koja se javljaju kod dijabetesa tipa 1, a koja bi potencijalno mogli napasti i uništiti te stanice.

Najnoviji rad pokazuje da postoji mnogo više plastičnosti u hormonalnom sistemu ljudskog pankreasa nego što su naučnici ranije mislili.