Докато краят на диабета все още е в далечното бъдеще, напредъкът в генетичните изследвания показва обещание.

диабетът

Имунологията и функцията на бета клетките отдавна са две основни области на изследване в търсенето на лек за диабет. Но през последните години учените направиха открития, които биха могли да доведат до генетични терапии, които позволяват на собствените клетки на организма да се борят и дори да се отърват от болестта. Изследователите се учат да превръщат чревните клетки в клетки, произвеждащи инсулин, да попълват бета-клетките, които някога са смятали за унищожени, и да използват вирусни вектори, за да доставят гени в бета-клетки, които могат да ги предпазят от атака от имунната система.

И това е само за тип 1.

За диабет тип 2 изследователите са открили доказателства, че бета клетките не изгарят и не умират, както се смяташе преди, а вместо това се връщат към по-примитивни клетки или такива с променена функция, което кара някои учени да вярват, че ако успеят да предотвратят тази дедиференциация или по някакъв начин дедиференцирани клетки, за да се превърнат обратно в бета клетки, те биха могли да предотвратят или излекуват тип 2.

„Резултати като тези представляват промяна в нашето мислене“, казва д-р Ричард Сантен, президент на Ендокринното общество и професор по медицина, ендокринология и метаболизъм в Медицинския факултет на Университета на Вирджиния в Шарлотсвил. „Научаваме много повече за биологията на диабета и той започва да дава големи дивиденти. С течение на времето засиленото ни разбиране ще играе ключова роля за промяна на хода на заболяването. "

Заменете и регенерирайте

В Колумбийския университет в Ню Йорк екип, ръководен от д-р Доменико Ачили, професор по медицина, направи няколко открития за FOXO1, протеин, който контролира кога гените се включват или изключват.

В изследване, публикувано в Nature Genetics от 11 март 2012 г., екипът установи, че дезактивирането на FOXO1 в клетките-предшественици в тънките черва на новородени мишки води до това, че клетките стават клетки, произвеждащи инсулин. В последващо изследване, публикувано на 30 юни 2014 г., Nature Communications, екипът на Accili проведе подобни експерименти в човешки чревни клетки, получени от стволови клетки. В рамките на седем дни след дезактивирането на FOXO1 клетките започнаха да произвеждат инсулин в отговор на глюкоза.

Червата е било логично място за търсене на клетки, които могат да бъдат манипулирани, за да се превърнат в клетки, произвеждащи инсулин, казва Accili. „Има достатъчно родство между клетките, произвеждащи инсулин в панкреаса, и клетките, произвеждащи хормони в червата, че това не е толкова голям скок, за да се направи. Не е като да искаме чревна клетка да се превърне в неврон или мускулно влакно. "

Използването на чревни клетки може да бъде особено изгодно пред използването на клетки от други части на тялото, добавя Accili. „При тип 1 основният проблем е унищожаването на клетките, произвеждащи инсулин, от имунната система, но червата имат имунна привилегия. Винаги е изложен на чужди антигени в храната и има различен имунен отговор, който може да е по-разрешителен и да даде почивка на клетките. "

Продължителността на живота на чревните клетки също може да им даде предимство, казва Accili. „Клетките в червата се обръщат много бързо, на всеки седем до десет дни, така че дори ако клетките бъдат атакувани, те може да са в състояние да го издържат достатъчно дълго, за да могат новите клетки да го превземат.“

В отделно изследване, публикувано на 14 септември 2012 г., Cell, екипът на Accili намери доказателства, че FOXO1 играе роля в освобождаването на инсулин от бета клетките. В проучване на мишки екипът видя, че когато бета-клетката е подложена на стрес, например когато се къпе в глюкоза, FOXO1 се премества от цитоплазмата на клетката в нейното ядро ​​и клетката произвежда инсулин. Ако обаче клетката остане стресирана твърде дълго, FOXO1 се разгражда и клетката спира да произвежда инсулин. Нещо повече, след като клетката спре да произвежда инсулин, тя се връща към по-основен, недиференциран тип клетки.

Тези открития оспорват преобладаващата мисъл за развитието на тип 2, която е, че бета клетките умират от преумора, причинена от инсулинова резистентност.

„По отношение на тип 2, FOXO1 е маркер на процес, който се опитваме да предотвратим, дедиференциране“, казва Ачили. „В панкреаса бихме разгледали защитата на диференциацията или може би да намерим начин да принудим редиференциация.“

Изследователи от Центъра за диабет в Джослин и Медицинското училище в Харвард в Бостън са възприели друг подход: регенерация на бета клетки в панкреаса. Тяхната работа е вдъхновена отчасти от 50-годишното проучване на медалистите Joslin, в което изследователите установяват, че панкреасите на 66% от участниците все още произвеждат малки количества инсулин дори след 50 години диабет.

„Това означава, че има остатъчни бета-клетки и има с какво да се работи“, казва д-р Джордж Л. Кинг, директор на изследователския център и главен научен директор на центъра. „Търсим начини да помогнем на тялото да регенерира тези клетки. Ние вярваме, че няколко фактора на растеж и фактори за регенерация на бета клетки могат да играят роля. "

Един екип, воден от д-р Дъглас Мелтън, помощник изследовател в Joslin и съдиректор на Института за стволови клетки в Харвард, публикува статия през май 2013 г. Cell, описваща как бетатрофинът, хормон, изразен главно в черния дроб и мазнините, е свързан с растежа на бета клетки при мишки.

Друг екип, воден от д-р Рохит Н. Кулкарни, главен изследовател в Joslin и доцент по медицина в Харвардското медицинско училище, публикува доклад през януари 2014 г. „Диабет“, в който идентифицират имунни клетки при мишки, които имат минимални ефекти върху унищожавайки бета клетките от тип 1 и вместо това действително насърчава растежа им.

Кинг казва, че това изследване може да бъде също толкова важно за тип 2, колкото и тип 1. „Дори и да не можем да се отървем от инсулиновата резистентност при тип 2, може да успеем да генерираме достатъчно бета клетки, за да преодолеем инсулиновата резистентност и да получим отървете се от диабет “, казва той.

Защита и защита

Промяната или изключването на атаката на тялото върху бета-клетките е основна пречка в надпреварата за лечение на тип 1. Екип, ръководен от д-р Томас Серволд, изследовател в Секция по имунобиология на Джослин, изучава ролята на тимуса в автоимунитет, който унищожава бета клетките. Обикновено други клетки в тимуса обучават Т-клетките да не атакуват собствените клетки на тялото, а повечето Т-клетки, които не успяват да тренират, се унищожават, преди да могат да напуснат тимуса. Някои от дефектните Т-клетки обаче излизат в тялото, а тези, които са насочени към бета-клетки в панкреаса, причиняват диабет тип 1.

„Д-р Серволд разглежда как бихме могли да насочим как тимусът програмира тези клетки “, казва Кинг. „Тимусът е основен орган за имунна толерантност и преработването или препрограмирането може да бъде вълнуващ подход за намаляване на автоимунитета при тип 1.“

В Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, д-р Роланд Тиш, професор по микробиология и имунология, и неговият екип разследват използването на вирусни вектори за трансфер на гени в бета клетките като начин да се помогне на бета клетките да избегнат атака. Векторите идват от аденоасоциирания вирус (AAV), доброкачествен вирус, който заразява хората, но като цяло не причинява вреда. Тези AAV вектори са популярни сред клетъчните биолози поради техните резултати за безопасност.

„Червата на вируса, ДНК, са били използвани в продължение на много години за прехвърляне на гени към различни клетъчни типове и тъкани при животните, но сега се използват и в клиниката за генетични заболявания като хемофилия и различни очни заболявания“, Тиш казва.

В лабораторията на Тиш изследователите използват тези вектори за прехвърляне на гени, които кодират определени цитокини (протеини, важни за клетъчната сигнализация). Тези цитокини имат противовъзпалителни свойства, за които е известно, че нарушават Т клетките, ако Т клетките атакуват.

„Същността е в това, че ние се опитваме да променим индиректно Т-клетките, което ще помогне да се предпазят бета клетките от разрушаване“, казва Тиш. "Различните цитокини могат да повлияят на различни Т клетки, така че уловът е да се разбере кои от тях са най-ефективни."

Въпреки че широко разпространените генетични терапии, които биха могли да излекуват диабета, са все още далеч, подобни иновативни изследвания предлагат надежда за 382 милиона души по света с диабет.

„Именно този вид изключително иновативни, основни изследвания ще информират за напредъка на усилията“, казва Сантен. „С разширяването на знанията ни ще можем да търсим начини не само за излекуване на диабета, но в крайна сметка и за предотвратяване.

- D’Arrigo е писател в областта на здравеопазването и науката, базиран в Холбрук, Ню Йорк, и редовен сътрудник на
Ендокринни новини. Тя пише за депресията и диабета в августовския брой

може също да ти хареса

Дигенични варианти във фактора за растеж на фибробластите 21 Сигнализиране, свързано с тежка инсулинова резистентност

Вариантите в гените, които медиират фибробластен растежен фактор 21 - хормон, секретиран от черния дроб, който действа за регулиране на реакцията на организма към глад - за първи път са свързани със силна инсулинова резистентност, според статия, публикувана наскоро в Journal of the Endocrine Общество. Изследователи, водени от Стивън Стоун, ...

Софтуерът за титруване на инсулин в комбинация с CGM дава възможност на пациентите с диабет да подобрят времето в обхвата

Първо проучване за използване на CGM данни с изчистен от FDA софтуер за титруване в облак, предполага значително подобрени резултати за пациентите, като същевременно се оптимизират клиничните ресурси През изминалото лято Glytec публикува първото доказателство за концепция, което комбинира FDA изчистен софтуер за дистанционно титруване на инсулин и данни от системи за непрекъснато наблюдение на глюкозата (CGM). Резултати от изследването, представени в Американската диабетна асоциация…