Сахарный диабет можно будет лечить с помощью трансплантации бета-клеток

Исследователи из Медицинской Школы при Университете Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine in St. Louis, США) нашли способ запустить воспроизведение в лабораторных условиях кластеров инсулин-продуцирующих клеток человека. Разработанный метод открывает путь для трансплантации клеток с целью лечения пациентов с диабетом 1 типа.

Предыдущие попытки реализации подобного метода лечения были ограничены вследствие недостаточного количества инсулин-продуцирующих бета-клеток, которые можно получить от донора после смерти, а также упорного «нежелания» бета-клеток размножаться в лабораторных условиях.

«До настоящего времени, казалось, нет способа надежно заставить ограниченный запас бета-клеток размножаться и оставаться функционирующими в лаборатории, - говорит Майкл МакДаниеэл (Michael McDaniel), доктор философии, профессор патологии и иммунологии, - Мы не только нашли метод создания клеток, способных размножаться, но и сохранили при этом их способность вырабатывать инсулин».

Результаты исследования опубликованы в издании PLOS ONE.

Современные методы культивирования островков бета-клеток, продуцирующих инсулин, требуют поиска двух или трех доноров для получения достаточного количества клеток, необходимых для лечения одного пациента с диабетом.

Идею нового подхода главному автору публикации Хайтаму Али (Haytham Aly), доктору философии, подсказал Таддеуш Стаппенбек (Thaddeus Stappenbeck), доктор медицины и философии, исследующий аутоиммунные проблемы кишечника. Стаппенбек разработал среду, заставляющую клетки, выстилающие кишечник, размножаться при культивации в лаборатории.

«Мы поместили раствор в морозильную камеру примерно на месяц и, когда, наконец, попробовали ее использовать, были удивлены результатами: бета-клетки человека в среде доктора Стаппенбека воспроизводились со скоростью, в 20 раз превышающей скорость роста в растворе, содержащем глюкозу», - говорит Али.

Возможность получать человеческие бета-клетки в большом количестве в лаборатории дает исследователям надежду, что однажды их можно будет трансплантировать пациентам с диабетом 1 типа.

Преимуществом раствора Стаппенбека, по словам исследователей, может быть то, что среда была разработана для активации множества сигнальных путей для роста клеток. Предыдущие попытки заставить пролиферировать бета-клетки были сфокусированы на одном-двух сигнальных путях роста. Новый раствор, помимо этого, активирует гены, помогающие предотвратить гибель бета-клеток.

В связи с тем, что рак поджелудочной железы является одним из наиболее беспощадных онкологических заболеваний, исследователи должны быть уверены, что пролиферирующие бета-клетки не будут озлокачествляться. В результате проверки ученые установили, что ни один из факторов, имеющих отношение к раку поджелудочной железы, не был активирован в бета-клетках, выращенных в лаборатории.

«Это важное обстоятельство необходимо иметь в виду, если мы будем культивировать бета-клетки в этой среде и затем трансплантировать пациентам», - отмечает Али.

Как отмечает МакДаниел, если новый доступный метод культивирования бета-клеток сделает возможным лечение пациентов с помощью трансплантации от одного донора, а не нескольких, это позволит снизить риск отторжения трансплантатов иммунной системой.

«Другим преимуществом использования новой среды для размножения изолированных бета-клеток является то, что клетки остаются здоровыми, а также снижается риск повреждения клеток или их гибели, - говорит Али, - Кроме того, это также может снизить вероятность отторжения трансплантата иммунной системой».

Исследователи нашли способ получения инсулин-продуцирующих клеток (синего цвета на фото) в лаборатории. Это позволит врачам лечить пациентов, страдающих сахарным диабетом 1 типа, при помощи трансплантации клеток. (фото: Haytham Aly, PhD)

По материалам Washington University School of Medicine

Оригинальная статья:
Haytham Aly, Nidhi Rohatgi, Connie A. Marshall, Tiffani C. Grossenheider, Hiroyuki Miyoshi, Thaddeus S. Stappenbeck, Scot J. Matkovich, Michael L. McDaniel. A Novel Strategy to Increase the Proliferative Potential of Adult Human β-Cells While Maintaining Their Differentiated Phenotype. PLoS ONE, 2013; 8 (6): e66131 DOI: 10.1371/journal.pone.0066131