Стволовые клетки желудка человека могут быть использованы в качестве клеток, продуцирующих инсулин в ответ на гипергликемию. Ученые из Weill Cornell Medicine представили результаты доклинического исследования и опубликовали их в журнале Nature Cell Biology.
Среди наиболее современных методов лечения сахарного диабета и контроля уровня глюкозы крови стоит отметить инсулиновые помпы, которые регулярно высвобождают в кровь определенный уровень инсулина, однако к недостаткам данного метода относятся болезненность и дискомфорт в области устройства, потенциально недостаточный уровень контроля глюкозы, а также необходимость использования относительно громоздкого устройства.
Биомедицинские исследователи поставили цель разработать естественный способ компенсации недееспособных бета-клеток поджелудочной железы методами трансплантологии – в идеале, аутотрансплантата, поскольку в этом случае отсутствует проблема отторжения биоматериала.
В желудке человека присутствуют гормон-секретирующие клетки, при этом данный тип клеток имеет схожее эмбриологическое происхождение с клетками поджелудочной железы.
Авторы исследования описывают алгоритм трансформации стволовых клеток желудка в бета-подобные клетки поджелудочной железы путем последовательной активации факторов NGN3 и PDX1-MAFA. Следующим этапом работы стало культивирование данных клеток по структуре органоидов (небольшие клеточные скопления). При этом было отмечено, что клетки активно реагировали на повышение уровня глюкозы в окружающей среде путем секреции инсулина. В последующем клетки трансплантировались лабораторным мышам с сахарным диабетом – и непосредственно in vivo выполняли свою функцию по контролю глюкозы крови. Срок наблюдения над животными составил 6 мес, за это время трансплантаты продолжали поддерживать нормальный функциональный статус.
Ведущий автор исследования, Qiao Zhou, отмечает, что данная технология требует определенной оптимизации: в первую очередь необходимо найти решения, которые позволят трасплантированным органоидам избегать иммунного ответа, являющегося первоначальной причиной разрушения клеток поджелудочной железы у пациентов с сахарным диабетом 1 типа.
Персонализированная медицина является одним из основных направлений развития современной науки и частью концепции "4П": персонализация, предицкия, превентивность и партисипативность. Эта стратегия предполагает выбор лечения, основанный на учете индивидуальных особенностей пациента – генетических и фенотипических (возраст пол, антропометрические показатели и др.).
Результаты работы концептуально подтверждают возможность разработки лечения сахарного диабета, основанного на деятельности собственных клеток организма.
Материал подготовлен в рамках проекта «Медицина в точке бифуркации». Проект поддержан грантом Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий»