Επιστήμονες αντιστρέφουν τον διαβήτη σε ποντίκια με εργαστηριακά καλλιεργημένα κύτταρα ινσουλίνης

Ο διαβήτης τύπου 1 αναπτύσσεται όταν το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται και καταστρέφει τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στο πάγκρεας. Χωρίς ινσουλίνη, το σώμα δεν μπορεί να απορροφήσει σωστά τη γλυκόζη από την κυκλοφορία του αίματος, οδηγώντας σε επικίνδυνα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Η αντικατάσταση αυτών των χαμένων κυττάρων θεωρείται εδώ και καιρό μια πολλά υποσχόμενη λύση, αλλά οι προηγούμενες προσπάθειες καλλιέργειάς τους από βλαστοκύτταρα είχαν δώσει ασταθή αποτελέσματα.

“Έχουμε αναπτύξει μια μέθοδο που παράγει αξιόπιστα υψηλής ποιότητας κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη από πολλαπλές ανθρώπινες σειρές βλαστοκυττάρων. Αυτό ανοίγει ευκαιρίες για μελλοντικές εξατομικευμένες κυτταρικές θεραπείες, οι οποίες θα μπορούσαν να μειώσουν την ανοσολογική απόρριψη”, δηλώνει ο Per-Olof Berggren, καθηγητής στο Τμήμα Μοριακής Ιατρικής και Χειρουργικής, Karolinska Institutet, και αντίστοιχος συγγραφέας μαζί με τη Siqin Wu, ερευνήτρια στην Spiber Technologies AB (πρώην στο Karolinska Institutet).

Πιο Ώριμα και Λειτουργικά Κύτταρα Ινσουλίνης

Η νέα προσέγγιση βελτιώνει τον τρόπο παραγωγής αυτών των κυττάρων, με αποτέλεσμα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη να είναι τόσο πιο εξελιγμένα όσο και πιο λειτουργικά από αυτά που κατασκευάστηκαν με παλαιότερες τεχνικές. Σε εργαστηριακά πειράματα, τα κύτταρα απελευθέρωσαν ινσουλίνη και έδειξαν ισχυρή απόκριση στα επίπεδα γλυκόζης.

Όταν μεταμοσχεύτηκαν σε διαβητικά ποντίκια, τα κύτταρα αποκατέστησαν σταδιακά την ικανότητα των ζώων να ρυθμίζουν το σάκχαρο στο αίμα. Οι ερευνητές τοποθέτησαν τα κύτταρα στην πρόσθια ωοειδή κοιλότητα του ματιού, επιτρέποντάς τους να παρατηρήσουν πώς τα κύτταρα αναπτύχθηκαν και λειτούργησαν με την πάροδο του χρόνου.

“Αυτή είναι μια τεχνική που χρησιμοποιούμε για να παρακολουθούμε την ανάπτυξη και τη λειτουργία των κυττάρων με την πάροδο του χρόνου με ελάχιστα επεμβατικό τρόπο”, εξηγεί ο Per-Olof Berggren. “Παρατηρήσαμε ότι τα κύτταρα ωρίμαζαν σταδιακά μετά τη μεταμόσχευση, διατηρώντας την ικανότητά τους να ρυθμίζουν το σάκχαρο στο αίμα για αρκετούς μήνες, γεγονός που καταδεικνύει το δυναμικό τους για μελλοντικές θεραπείες “.

Υπέρβαση Μακροχρόνιων Προκλήσεων

Οι θεραπείες με βλαστοκύτταρα για τον διαβήτη τύπου 1 δοκιμάζονται ήδη σε κλινικές δοκιμές, αλλά αντιμετωπίζουν πολλά εμπόδια. Ένα σημαντικό πρόβλημα ήταν ότι τα βλαστοκύτταρα συχνά μετατρέπονται σε ένα μείγμα χρήσιμων και ανεπιθύμητων τύπων κυττάρων, γεγονός που μπορεί να αυξήσει τους κινδύνους. Μια άλλη πρόκληση είναι ότι τα εργαστηριακά καλλιεργημένα κύτταρα ινσουλίνης συχνά δεν είναι αρκετά ώριμα για να ανταποκριθούν αποτελεσματικά στη γλυκόζη.

Για την αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων, οι ερευνητές βελτίωσαν τη διαδικασία καλλιέργειας και επέτρεψαν στα κύτταρα να σχηματίσουν φυσικά τρισδιάστατα συσσωματώματα. Αυτό το βήμα μείωσε τον αριθμό των ανεπιθύμητων τύπων κυττάρων και βελτίωσε την ανταπόκριση των κυττάρων στη γλυκόζη.

“Αυτό θα μπορούσε να λύσει πολλά από τα προβλήματα που προηγουμένως εμπόδιζαν την ανάπτυξη θεραπειών βασισμένων σε βλαστοκύτταρα για τον διαβήτη τύπου 1. Βασιζόμενοι σε αυτό, θα εργαστούμε προς την κλινική μετάφραση με στόχο τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 1”, λέει ο Fredrik Lanner, καθηγητής στο Τμήμα Κλινικών Επιστημών, Παρέμβασης και Τεχνολογίας, Karolinska Institutet, και τελευταίος συγγραφέας της δημοσίευσης.

Προς Μελλοντικές Θεραπείες για τον Διαβήτη

Η μελέτη ήταν μια συνεργασία μεταξύ του Karolinska Institutet και του KTH Royal Institute of Technology στη Σουηδία. Η χρηματοδότηση προήλθε από διάφορους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου του Σουηδικού Συμβουλίου Έρευνας, του STINT, του Ιδρύματος Knut και Alice Wallenberg, του Ιδρύματος Novo Nordisk, της Προηγμένης Επιχορήγησης του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC), του Ιδρύματος Οικογένειας Erling-Persson, του Ιδρύματος Jonas & Christina af Jochnick, της Σουηδικής Ένωσης Διαβήτη, της Vinnova και του Προγράμματος Στρατηγικής Έρευνας στο Διαβήτη του Karolinska Institutet. Ορισμένοι ερευνητές αναφέρουν επίσης δεσμούς με εταιρείες, συμπεριλαμβανομένων αιτήσεων διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και απασχόλησης στην Spiber Technologies AB και στην Biocrine AB (βλ. δημοσίευση για πλήρεις λεπτομέρειες).