Найден новый потенциальный источник инсулин-продуцирующих клеток

Клетки, в которых происходит экспрессия гена нейрогенина 3 (neurogenin 3, NGN3), однажды можно будет использовать для создания обильного запаса инсулин-продуцирующих клеток для лечения диабета, предполагают исследователи из Университета Южной Флориды (University of South Florida, USF, США).

NGN3 – основной ген, направляющий развитие эндокринной поджелудочной железы человека, включая бета-клетки, вырабатывающие и секретирующие гормон инсулин, контролирующий уровень сахара в крови. При диабете I типа, или ювенильном диабете, инсулин-продуцирующие бета-клетки разрушаются иммунной системой человека, что приводит к необходимости инъекций гормона для выживания. У пациентов с более часто встречающимся сахарным диабетом II типа, или диабетом взрослого возраста, инсулин вырабатывается, однако их организм не может использовать его должным образом и часто нуждается в дополнительном инсулине.

В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале PLOS ONE, ученые из Института Исследования Детей (Children's Research Institute), Медицинского Колледжа Морсани при USF (USF Health Morsani College of Medicine), Медицинской Школы при Университете Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine) и Университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois at Chicago) (все США), обнаружили белок NGN3 в гистологически нормальных образцах биопсии из двух источников – трупов и от пациентов, нуждающихся в биопсии для диагностических целей.

«Неожиданно было обнаружить экспрессию NGN3 в поджелудочной железе взрослых, поскольку она не определяется в поджелудочной железе взрослых грызунов, а отмечена лишь при эмбриональном развитии», – говорит основной исполнитель исследования Майкл Шамблотт (Michael Shamblott), профессор кафедры педиатрии в Институте Исследования Детей, чья работа сосредоточена на регенеративной клеточной терапии по восполнению инсулин-продуцирующих клеток, разрушенных или пораженных диабетом.

Исследователи обнаружили NGN3-экспрессирующие клетки в экзокринной поджелудочной железе – той части органа, которая вырабатывает пищеварительные ферменты. NGN3-экспрессирующие клетки похожи по характеристикам на эндокринные клетки-предшественницы мыши и человека, которые дают начало только гормон-вырабатывающим клеткам ткани поджелудочной железы, формирующим островки Лангерганса. Такие клетки можно получить из трупной ткани поджелудочной железы или из собственной ткани пациента и направить в сторону развития бета-клеток, вырабатывающих инсулин.

Трансплантация островков с целью остановки диабета была приостановлена ограниченной жизнеспособностью трансплантата и недостатком доноров поджелудочной железы. Для получения достаточного количества клеток поджелудочной железы для одного пациента может потребоваться несколько доноров, и поскольку донорская ткань не совпадает точно с тканью реципиента, то для избегания отторжения органа требуются иммуносупрессоры.

«Теперь мы знаем, что клетки, экспрессирующие NGN3, являются нормальной частью биологии поджелудочной железы взрослого человека, и можем вырастить их и направить в сторону дифференцировки панкреатических эндокринных клеток, используя специальные препараты, – говорит доктор Шамблотт, – Наша цель – создать функциональные бета-клетки, способные излечивать сахарный диабет».

В дальнейшем исследователям предстоит раскрыть несколько путей, регулирующих NGN3 у взрослых, и способных стать мишенью для будущих препаратов для лечения диабета, отмечает Шамблотт.

По материалам University of South Florida (USF Health)

Оригинальная статья:
Danielle L. Gomez, Marci O’Driscoll, Timothy P. Sheets, Ralph H. Hruban, Jose Oberholzer, James J. McGarrigle, Michael J. Shamblott. Neurogenin 3 Expressing Cells in the Human Exocrine Pancreas Have the Capacity for Endocrine Cell Fate. PLOS ONE, 2015; 10 (8): e0133862 DOI: 10.1371/journal.pone.0133862