Затлъстяването, водещата причина за диабет тип 2 и свързаните с него хронични заболявания, ще унищожи колективно повече хора по света през 2020 г. от сегашния коронавирус Covid-19.

новият

Сега изследователи от Центъра за диабет в Джослин предоставиха доказателство за концепция за ново базирано на клетки лечение срещу това опасно медицинско състояние.

Според д-р Ю-Хуа Ценг, старши изследовател в Секция по интегративна физиология и метаболизъм в Центъра за диабет в Джослин, обещаващото лечение на затлъстяването включва трансплантация на човешки кафяви (HUMBLE) мастни клетки - човешки бели мастни клетки, които са генетично манипулирани, за да станат аналогични на генериращите топлина кафяви мастни клетки.

Tseng, който е и старши автор на изследването на статията, публикувана в списанието Science Translational Medicine, добави, че за разлика от белите мастни клетки, кафявите мастни клетки изгарят енергия, вместо да съхраняват енергия. По време на процеса кафявите мазнини могат да намалят екстремните нива на глюкоза и липиди в кръвта, които са свързани с метаболитни нарушения, като диабет.

Но хората, които са с наднормено тегло или с наднормено тегло, имат по-малко от тази полезна кафява мазнина - пречка, която HUMBLE клетките са преодолени, добави Цен.

Заедно със своите сътрудници, Tseng произвежда клетките от човешките бели мастни клетки във фаза на предшественик - които тепърва ще бъдат напълно развити до окончателната си мастна форма. Екипът използва вариант на системата за редактиране на генома CRISPR-Cas9, за да увеличи експресията на ген, известен като UCP1. Този ген активира предшествениците на белите мастни клетки, за да се образуват в кафяви мастноподобни клетки.

Ценг, който е и професор по медицина в Медицинското училище в Харвард, добавя още, че когато HUMBLE родословните клетки са трансплантирани в мишки с дефицит на имунната система, те се развиват в клетки, които работят почти подобно на собствените кафяви мастни клетки на мишки.

След това екипът на Tseng сравнява трансплантациите на тези клетки с оригиналните бели мастни клетки при мишки, които са получили диета с високо съдържание на мазнини. Мишките, които получиха трансплантации HUMBLE, показаха относително по-голяма чувствителност към инсулин и имаха потенциала да премахнат глюкозата от кръвта - два основни фактора, които са увредени при диабет тип 2.

В допълнение, мишките, които са получили HUMBLE трансплантации, са с по-малко тегло в сравнение с мишките, които са получили трансплантираните бели мастни клетки, запазвайки се в същия диапазон като животните, които са получили кафяви мастни клетки.

Може би неочаквано екипът на Joslin показа, че тези предимства се дължат до голяма степен на сигнали, произведени от трансплантираните клетки към ендогенни или преобладаващи кафяви мастни клетки, открити в мишките.

Клетките в различни тъкани комуникират помежду си. В този случай открихме, че нашите трансплантирани HUMBLE клетки секретират молекула, наречена азотен оксид, която се пренася от червените кръвни клетки до ендогенните кафяви клетки и активира тези клетки. "

Yu-Hua Tseng, PhD, старши изследовател, Секция по интегративна физиология и метаболизъм, Център за диабет Joslin

Свързани истории

Според Tseng, ако методът HUMBLE продължи да работи в предклиничните изследвания, в крайна сметка може да бъде възможно да се произведе този тип клетки за отделни пациенти. Подобна процедура би премахнала малко количество от белите мастни клетки при пациентите, отделила клетките-предшественици, промени тези клетки, за да увеличи експресията на UCP1 и впоследствие да върне получените HUMBLE клетки на пациента.

Но този индивидуализиран метод би бил скъп и сложен; следователно лабораторията Tseng търси два алтернативни метода, които могат да се окажат по-жизнеспособни за клинична употреба.

Единият вариант е да се използват клетки, които не са персонализирани, а по-скоро капсулирани чрез биоматериали, които предпазват клетките срещу отхвърляне от имунната система на пациент. (Екипът на Joslin и техните колеги отдавна анализират такива материали за клетъчни трансплантации при диабет тип 1.)

Другата алтернатива са генните терапии, при които генът UCP1 се експресира директно в бели мастни прогениторни клетки в тялото, така че такива клетки да придобият HUMBLE-подобни черти.

Ценг подчерта, че новото проучване напредва въпреки пандемията Covid-19, която поставя хората с диабет в по-висок риск от развитие на неблагоприятни последици, ако се заразят.

Използването на клетъчни или генни терапии за лечение на затлъстяване или диабет тип 2 преди беше научна фантастика. Сега научният напредък, като CRISPR технологиите за редактиране на гени, ще ни помогне да подобрим метаболизма, телесното тегло, качеството на живот и цялостното здраве на хората със затлъстяване и диабет. "

Yu-Hua Tseng, PhD, старши изследовател, Секция по интегративна физиология и метаболизъм, Център за диабет Joslin

Учени от Центъра за диабет в Джослин представиха доказателство за концепция за нова клетъчна терапия срещу това опасно състояние. Видео кредит: Център за диабет Joslin.