«Переквалифицировать» кишечные клетки на выработку инсулина

04.07.201412770

Выключив всего лишь один ген, ученым из Центра Диабета Наоми Берри при Университете Колумбии (Columbia University's Naomi Berrie Diabetes Center, США) удалось превратить клетки желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в инсулин-продуцирующие. Возможно, однажды «переквалифицировать» клетки кишечного эпителия пациента в железистые клетки для выработки инсулина можно будет с помощью лекарственного препарата.

Результаты нового исследования опубликованы в интернет-издании журнала Nature Communications.

«Речь о превращении одного типа клеток в другой велась многие годы, однако до настоящего времени нам не удавалось создать полностью работоспособные инсулин-продуцирующие клетки, воздействуя лишь на единственную мишень», – говорит главный автор исследования, доктор медицины Доменико Ачили (Domenico Accili), профессор Медицинского Центра при Университете Колумбии (Columbia University Medical Center).

Замещение клеток, не работающих в случае сахарного диабета I типа, путем «переквалификации» собственных клеток пациента гораздо проще, чем трансплантация новых, полученных из эмбриональных или взрослых стволовых клеток.

Около двух десятков лет исследователи пытались создать замещающие инсулин-продуцирующие бета-клетки для лечения пациентов, страдающих сахарным диабетом 1 типа, при котором собственные клетки разрушаются иммунной системой.

Несмотря на то, что в настоящее время инсулин-продуцирующие клетки можно получить в лабораторных условиях из стволовых клеток, они не обладают всеми функциями бета-клеток поджелудочной железы, развивающихся естественным образом.

Это привело исследователей к попытке трансформации существующих клеток пациента в клетки, вырабатывающие инсулин. В ходе предыдущей работы сотрудники лаборатории доктора Ачили показали, что клетки ЖКТ мыши можно трансформировать в бета-клетки. Новое исследование, проведенное в Университете Колумбии, показало, что принцип работает и на клетках человека.

Исследователям удалось «научить» клетки кишечника человека вырабатывать инсулин в ответ на определенные физиологические условия, в которых деактивируется ген FOXO1. Ачили и научный сотрудник Риотаро Бучи (Ryotaro Bouchi) впервые создали тканевую модель кишечника человека с помощью плюрипотентных стволовых клеток. С помощью генной инженерии они деактивировали каждый функциональный ген FOXO1 в кишечных клетках. Через семь дней некоторые клетки начали вырабатывать инсулин и, что особенно важно, только в ответ на глюкозу.

Исследовательская группа уже использовала аналогичный подход в более ранних экспериментах на мышах. У грызунов инсулин, выработанный клетками кишечника, выделялся в кровь, действовал как нормальный гормон и практически нормализовал уровень глюкозы в крови животных, страдающих диабетом. Результаты работы, опубликованные в 2012 г. в журнале Nature Genetics, были независимо подтверждены другими исследовательскими группами.

«Показав, что клетки человека могут реагировать так же, как и клетки мыши, мы прояснили главную проблему и теперь можем двигаться дальше, пытаясь разработать новый способ лечения», – говорит доктор Ачили.

Теперь задачей является поиск препарата, ингибирующего ген FOXO1 в клетках ЖКТ человека. В настоящее время Ачили занимается поиском подходящих веществ.

Клетки ЖКТ пациентов, страдающих диабетом, были «переквалифицированы» для выработки инсулина (зеленый цвет) в лабораторных условиях. (фото: Columbia University Medical Center)

По материалам Columbia University Medical Center


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей