Komórki skóry leczą cukrzycę

Sukces jest dziełem specjalistów z Harvard Stem Cell Institute. Udało im się przerobić komórki skóry pobrane od pacjentów z cukrzycą typu I na komórki beta trzustki odpowiedzialne za produkcję insuliny. Etapem pośrednim były komórki macierzyste, które można zamienić w niemal dowolną tkankę naszego ciała. Wcześniej podobne eksperymenty robiono wyłącznie z komórkami zwierząt.

Szczęście naukowców z zespołu Douglasa Meltona jest podwójne. Po pierwsze, skorzystali ze stosunkowo nowej techniki zmieniania dorosłych komórek w macierzyste. Do niedawna korzystano z tkanek pobieranych z ludzkich zarodków. Dlatego podobne doświadczenia budziły sprzeciw etyczny. Ten problem już udało się naukowcom rozwiązać. Po drugie, z powodzeniem wyhodowali z nich komórki beta. Takie same jak te, których brakuje pacjentom cierpiącym na cukrzycę typu I. O sprawie informuje magazyn „PNAS”.

[srodtytul]Zwierzęta się nie sprawdzają[/srodtytul]

Opracowana przez biotechnologów z HSCI metoda nie będzie jednak od razu wykorzystywana do leczenia ludzi. Najpierw naukowcy użyją jej do stworzenia modelu powstawania i rozwoju cukrzycy typu I.

U pacjentów z tym rodzajem cukrzycy dochodzi do niszczenia przez własny organizm komórek beta znajdujących się na tzw. wysepkach Langerhansa w trzustce. Możliwości produkcji insuliny niezbędnej do kontroli poziomu cukru we krwi są wtedy bardzo ograniczone. W przypadku zaawansowanej cukrzycy tego typu konieczne jest podawanie choremu insuliny do końca życia.

– Ciągle nie znamy mechanizmu, który odpowiada za tę chorobę. Nie wiemy, od których komórek cały proces się zaczyna, nie wiemy, czy niektórzy ludzie są na tę chorobę skazani, ani czy możemy coś zrobić, żeby jej zapobiegać i czy możemy ją odwrócić – mówi Melton.

Jak piszą naukowcy na łamach „PNAS”, dotychczasowe badania cukrzycy typu I opierały się na modelach zwierzęcych. Ten sam zespół wykonał podobną operację na myszach dokładnie rok temu. – Mamy wiele mysich modeli tej choroby, ale to, czego się z nich dowiedzieliśmy, nie sprawdzało się u człowieka – tłumaczy Melton. – Teraz się dowiemy, dlaczego chorują na to ludzie.

[srodtytul]Pół kroku do terapii[/srodtytul]

Produkcja komórek beta na razie nie jest zbyt wydajna – przyznają autorzy artykułu. W opisywanym eksperymencie posłużono się komórkami skóry pobranymi od dwóch pacjentów w wieku 30 i 32 lat. Zainfekowano je następnie wirusami, które wszczepiły geny (SOX2, OCT4 i KLF4) przekształcające je w komórki macierzyste (tzw. komórki iPS). Po czterech tygodniach hodowli naukowcy oddzielili te przeprogramowane komórki macierzyste od reszty i rozpoczęli przekształcanie ich w komórki trzustki. Ostatnim krokiem było stwierdzenie, że to, co wyhodowano, rzeczywiście może produkować insulinę.

[wyimek]Teoretycznie takie komórki można wszczepić człowiekowi choremu na cukrzycę typu I[/wyimek]

Teoretycznie takie komórki są gotowe do wszczepienia choremu człowiekowi. Ponieważ są one hodowane z własnej skóry pacjenta, przeszczep nie zostałby odrzucony.

Zespół Douglasa Meltona jednak się na to nie zdecydował. Dlaczego? Technika produkcji komórek macierzystych z komórek dorosłego organizmu za pomocą wirusów jest ryzykowna. Takie przeprogramowanie może doprowadzić do powstania nowotworów. Zamiast pomóc, naukowcy by zaszkodzili. Ponadto lekarze nie usunęli przyczyny całej choroby. Nowe komórki beta zostałyby zniszczone w taki sam sposób, w jaki zostały zniszczone te „oryginalne”.

[srodtytul]Powtórka na szkiełku[/srodtytul]

Dlatego naukowcy sądzą, że ta metoda najpierw zostanie wykorzystana w leczeniu pacjentów z cukrzycą typu II. W tym przypadku nie dochodzi do ataku własnego organizmu na komórki produkujące insulinę. Wystarczyłby zatem ich przeszczep.

A co z chorymi na cukrzycę typu I? Melton poszukuje skutecznej terapii tej choroby już od 15 lat. Dla niego to sprawa osobista. Zdiagnozowano ją u jego syna Sama i córki Emmy.

„Skuteczna terapia cukrzycy typu I musi łączyć hodowlę komórek produkujących insulinę ze sposobem zapobiegania ich niszczeniu” – piszą naukowcy z Harvard Stem Cell Institute.

Pierwszy krok został już zrobiony – naukowcy nauczyli się produkować tak potrzebną tkankę w laboratorium. W podobny sposób chcą również wyhodować sztuczne komórki układu odpornościowego. Jedne i drugie umieszczą na tym samym laboratoryjnym szkiełku i sprawdzą, dlaczego komórki beta giną. Ponieważ oba rodzaje komórek będą pochodziły od pacjentów cierpiących na cukrzycę – wraz z całym ich zapisem genetycznym – naukowcy powtórzą dokładnie to, co się dzieje w ciele człowieka.