Modyfikacja komórek żołądka. Przełom dla chorych na cukrzycę

Komórki macierzyste pozyskane z tkanki ludzkiego żołądka można przeprogramować w komórki przypominające komórki trzustki wydzielające insulinę, znane jako komórki beta. Naukowcy w eksperymentach wykazali, że przeszczepy małych grup takich komórek odwracały objawy cukrzycy u myszy.

Insulina to hormon regulujący poziom glukozy we krwi. Bez niej poziom glukozy we krwi staje się zbyt wysoki, co prowadzi do cukrzycy i jej licznych powikłań. Wysoki poziom glukozy jest spowodowany defektem pracy komórek beta trzustki, które wytwarzają insulinę.

W cukrzycy typu 1 komórki beta są niszczone przez układ odpornościowy. W następstwie tego zanika zdolność wytwarzania insuliny. W cukrzycy typu 2 zmniejszona jest wrażliwość tkanek na insulinę. Przez to organizm domaga się zwiększonej produkcji insuliny, co przekracza możliwości komórek beta. W rezultacie komórki beta nie działają poprawnie i poziom insuliny w organizmie maleje, choć nadal jest wytwarzana. Cukrzyca typu 2 jest najczęstszą postacią cukrzycy.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

W badaniu, które ukazało się w "Nature Cell Biology" naukowcy z Weill Cornell Medicine w USA wykazali, że komórki macierzyste ludzkiego żołądka można bezpośrednio przekształcić, i to z uderzająco wysoką wydajnością, w komórki podobne do komórek beta trzustki.

Naukowcom udało się pobrać komórki macierzyste żołądka i zmodyfikować je tak, aby produkowały insulinę w reakcji na zwiększony poziom cukru. W typowych okolicznościach wydzielaniem insuliny w takim przypadku zajmują się komórki beta trzustki. Jednakże u osób cierpiących na cukrzycę są one bądź to uszkodzone, bądź też w ogóle wymierają, co oczywiście ma przełożenie na kondycję organizmu.

Co ciekawe, na etapie embrionalnym komórki tak trzustki, jak i żołądka sąsiadują ze sobą, można było się tu zatem spodziewać pewnych możliwości. Zresztą żołądek posiada własne komórki, które są w stanie wydzielać hormony. Stąd też pomysł, by badać właśnie komórki żołądka w celu znalezienia potencjalnej terapii na cukrzycę. Dodatkowo, pobierając takie komórki od osoby chorującej na cukrzycę można było wyeliminować ryzyko odrzucenia powstałych na ich bazie struktur.

O ile z założenia wszystko to wygląda bardzo obiecująco, to jednak naukowcom przez lata nie udawało się w taki sposób przeprogramować komórek macierzystych żołądka, aby były w stanie wydzielać insulinę w odpowiedzi na rosnący poziom cukru. Udało się to poprzez aktywowanie trzech białek odpowiadających za ekspresję genów. W dalszych badaniach komórki zaczęły wykazywać wrażliwość na glukozę, co potwierdziło, że uczeni są na dobrej drodze.

Czy takie rozwiązanie jednak działa? Badacze postanowili to sprawdzić wszczepiając przerobione komórki gryzoniom cierpiącym na mysi model cukrzycy. Przede wszystkim przez cały czas obserwacji funkcjonowały one wyjątkowo stabilnie. I co najważniejsze, były w stanie nie tylko zatrzymać postęp, ale też odwrócić skutki cukrzycy.

Nie trzeba chyba nikogo przekonywać, że może to stanowić olbrzymią szansę dla cukrzyków. Wciąż jednak konieczne będzie zmierzenie się z kilkoma wyzwaniami. Przede wszystkim uczeni podkreślają fakt, że pomiędzy ludzkimi a mysimi tkankami żołądka występują pewne istotne różnice, które trzeba będzie wziąć pod uwagę. Poza tym konieczne będzie zadbanie o to, by nowe wydzielające insulinę tkanki same stały się w większym stopniu odporne na ataki ze strony układu odpornościowego.

- To badanie potwierdzające słuszność koncepcji i daje nam solidne podstawy do prac nad terapiami na cukrzycę typu 1 i cukrzycę typu 2 opartymi o własne komórki pacjentów - powiedział współautor badania dr Joe Zhou z Weill Cornell Medicine.

Źródło: Science Alert, Well Cornell Medicine