Диабет 1 типа является хроническим аутоиммунным заболеванием. Иммунная система, которая обычно борется с микроорганизмами и инородными веществами, ошибочно начинает атаковать бета-клетки, продуцирующие инсулин, что приводит к повышению уровня сахара в крови. Со временем диабет 1 типа поражает функцию основных органов и может вызывать заболевания сердечно-сосудистой системы, повреждение нервов, почек, глаз и др.

Ученые разрабатывают лечение диабета 1 типа, которое сохраняет и восстанавливает функцию бета-клеток. Одним из препятствий этого лечения является то, что новые клетки, которые возникают при бета-заместительной терапии, вероятно, также будут уничтожены иммунной системой. Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи предположили, что другие аналогичные клетки могут быть перепрограммированы так, чтобы вести себя как бета-клетки и продуцировать инсулин, но чтобы их не узнавала и не разрушала иммунная система.

Материалы и методы исследованияУченые спроектировали аденоассоциированный вирус, который доставлял два белка — Pdx1 и MafA к поджелудочной железе мыши. Pdx1 и MafA поддерживают пролиферацию, функцию и созревание бета-клеток и могут превращать альфа-клетки в бета-клетки, которые продуцируют инсулин.

Альфа-клетки были идеальным кандидатом для перепрограммирования. Они подобно бета-клеткам расположены в поджелудочной железе, что способствует процессу перепрограммирования. Анализ трансформированных альфа-клеток показал почти полное перепрограммирование клеток на бета-клетки.

Результаты научной работы

Георг Гиттес (George Gittes) показал, что у мышей с диабетом уровень глюкозы в крови восстанавливается примерно за 4 месяца с помощью генной терапии. Исследователи также обнаружили, что Pdx1 и MafA трансформируют альфа-клетки человека в бета-клетки в пробирках.

«Вирусная генная терапия создает новые инсулин-продуцирующие клетки, которые относительно устойчивы к аутоиммунной атаке», — объясняет доктор Гиттес. «Это связано с тем, что эти новые клетки немного отличаются от нормальных клеток инсулина».

В настоящее время векторы аденоассоциированного вируса изучаются в исследованиях генной терапии человека и могут быть доставлены в поджелудочную железу с помощью не хирургической эндоскопической процедуры. Тем не менее, исследователи предупреждают, что защита, наблюдаемая у мышей, не была постоянной, а 4 месяца восстановления уровней глюкозы у мыши «могли бы перевести к нескольким годам у людей».

Литература

Xiao X. et al. Endogenous Reprogramming of Alpha Cells into Beta Cells, Induced by Viral Gene Therapy, Reverses Autoimmune Diabetes //Cell Stem Cell. — 2018. — Т. 22. — №. 1. — С. 78−90. e4.

Фото: Flickr