Buňky, které léčí. Takto budeme léčit diabetes 1. typu
Jaké budou zřejmě cesty k vyléčení DM1?
Oblast buněčných terapií pro léčbu diabetu 1. typu se rychle rozvíjí a nová vzrušující éra již začala. Doufáme, že brzy budou k dispozici neomezené zdroje buněk produkujících inzulín, alternativy k dárcovským buňkám, které se již dlouho používají k transplantaci.
"Nejlepšími kandidáty na výrobu beta-buněk," připomíná profesor Lorenzo Piemonti, ředitel Institutu pro výzkum diabetu v San Raffaele v Miláně a jeden z předních světových odborníků na tuto problematiku, "jsou v současnosti pluripotentní lidské kmenové buňky, které mají neomezený potenciál dělení a diferenciace. Několik laboratoří vyvinulo protokoly pro diferenciaci pluripotentních buněk na beta buňky a v posledních letech se velké úsilí zaměřilo na vývoj buněčných produktů s dobrým bezpečnostním profilem (schopnost nevytvářet nádory), který umožňuje jejich klinické použití". V současné době je registrováno šest klinických studií využívajících lidské pluripotentní kmenové buňky k léčbě diabetu 1. typu a první pacienti, kterým byly implantovány, prokázali jasný klinický přínos. "Zejména v letošním roce," pokračuje profesor Piemonti, "bylo poprvé dosaženo nezávislosti na inzulínu u člověka. Očekává se, že v říjnu bude předložen regulačním orgánům evropských zemí (včetně Itálie) k prvním zkouškám na lidech. Kromě toho se vyhodnocuje několik strategií, které mají snížit imunitní odmítnutí nebo mu zabránit, včetně vytváření univerzálně kompatibilních pluripotentních kmenových buněk, protože jsou pro imunitní systém "neviditelné" (umlčením nebo odstraněním genů HLA nebo expresí genů kódujících imunosupresivní molekuly). Další strategie pro transplantaci kmenových buněk zahrnuje vývoj mírných imunosupresivních režimů (dostatečných však k tomu, aby nedošlo k odmítnutí), lepší zapouzdření/kontejneraci buněčného produktu a vytvoření haploganky linií kmenových buněk GMP. Na definitivní vyléčení cukrovky je samozřejmě ještě čas, ale mnoho zajímavých inovací nám ukazuje jasnou cestu vpřed.
Kromě dárcovských beta buněk je nyní k dispozici několik alternativních zdrojů. Tři hlavní kategorie jsou: pluripotentní kmenové buňky, buňky z transgenních prasat a takzvaná "blastocystová komplementace", tj. vytvoření "chiméry" zvířete, v němž se vyvíjí lidský orgán, který se později použije k transplantaci. "Prasečí buňky produkující inzulín," komentuje profesor Piemonti, "jsou velmi zajímavé, protože tento inzulín se od lidského liší pouze jednou aminokyselinou; v minulosti se však používal v terapii, než se objevil lidský inzulín. Samozřejmě, že odmítavé reakce proti těmto tkáním živočišného původu jsou problémem a není snadné je udržet pod kontrolou; proto se zkoumá genetická modifikace zvířat s cílem získat buňky, které jsou "neviditelné" pro náš imunitní systém. "Pluripotentní kmenové buňky," pokračuje Piemonti, "jsou v současné době nejlepší pro léčbu cukrovky. Existují dva hlavní zdroje, které jsou ideální z hlediska kvality a kvantity: a) buňky získané z embrya b) "přeprogramované" buňky, které jsou výsledkem velkého objevu, za který Yamanaka získal Nobelovu cenu.
Specifická vlastnost embryonálních buněk, totiž schopnost dávat život všem tkáním, je ve skutečnosti funkcí, kterou může získat každá buňka v našem těle, pokud je "aktivována". "Tímto způsobem," vysvětluje profesor Piemonti, "může kožní buňka získat stejné vlastnosti jako pluripotentní buňka embryonálního původu (říká se jim "indukované" pluripotentní kmenové buňky); z nich je pak možné získat buňky produkující inzulín, jak bylo provedeno v některých klinických studiích. Dalším krokem bude "omlazení" části těchto buněk "in vivo" (tj. přímo v těle) za účelem obnovení chybějícího orgánu, např. slinivky břišní (toto přeprogramování in vivo bylo provedeno u zvířat, ale zatím ne u lidí). Samozřejmě je třeba být opatrný, protože vždy existuje riziko, že hraním si s identitou buněk může vzniknout nádor. To je však problém při reprogramování in vivo, nikoli však při transplantaci pluripotentních kmenových buněk, protože jejich genetickou stabilitu můžeme před transplantací zkontrolovat.
Posledním zdrojem buněk, který je v tuto chvíli nejvzdálenější možností, je "doplňování blastocysty", technika, která umožňuje "vytvořit" zvíře v laboratoři s orgány vytvořenými z lidských buněk přenosem pluripotentních kmenových buněk během procesu embryogeneze přímo do blastocysty. "Byly by to orgány "na vyžádání", chiméry, zatím pouze odebrané do určitého stupně vývoje, aniž by se zvíře plně vyvinulo. V současné době se jedná o velmi neefektivní techniku, která představuje velký etický problém. Výzkum v této oblasti je zatím soustředěn v několika laboratořích na světě, v USA a Japonsku.
Probíhající studie
Pokud se vrátíme ze světa budoucích možností do současné reality, ve světě je v současné době registrováno 6 klinických studií s lidskými pluripotentními kmenovými buňkami (USA a Kanada) a pouze jedna studie v Evropě, kterou zaregistrovalo konsorcium, jehož členy jsou Francie, Belgie, Nizozemsko, Švýcarsko a Itálie. V roce 2018 byly prvnímu pacientovi v Evropě (v roce 2014 v USA) implantovány progenitorové buňky získané z pluripotentních kmenových buněk. "Zatím nejdůležitější klinický výsledek," připomíná profesor Piemonti, "byl dosažen u amerického pacienta, u něhož bylo prokázáno, že se buňky nepřeměňují (v nádor), že 1-2 roky po implantaci jsou stále živé, že po implantaci dozrávají a produkují inzulin. To vedlo k jasným klinickým přínosům (snížení potřeby inzulínu, prodloužení doby stabilní glykemie a zlepšení glykovaného hemoglobinu). První pokusy byly provedeny s progenitorovými buňkami, které pomalu dozrávaly in vivo a byly implantovány podkožně do zařízení velikosti kreditní karty. Od loňského roku se začal používat druhý buněčný produkt odvozený z pluripotentních kmenových buněk, který se podává intravenózně do portální žíly jater (stejně jako při transplantaci dárcovských ostrůvků) a neimplantuje se již podkožně. V rámci této 1. fáze protokolu, která byla zahájena v loňském roce, byli dosud léčeni tři pacienti; první z nich se stal nezávislým na inzulínu, zatímco u dalších dvou se snížila potřeba inzulínu.
Tato zkouška bude brzy zahájena také v Evropě. Do projektu se zapojí šest skupin, San Raffaele pro Itálii. "Očekáváme, že prvního pacienta přijmeme v polovině příštího roku; je určen pro pacienty s nekontrolovaným diabetem (kteří by místo transplantace ostrůvků podstoupili transplantaci těchto buněk), ale musí podstoupit imunosupresi. Do konce letošního roku však možná budeme mít možnost podstoupit další protokol, který zahrnuje implantaci těchto buněk (pro imunitní systém "neviditelných") bez nutnosti imunosuprese.
Naučili jsme se tak v laboratoři vyrábět buňky produkující inzulín, takže v budoucnu už možná nebudeme muset využívat dárce orgánů; z těchto předběžných pokusů navíc vyplynulo, že tyto buňky jsou schopny fungovat do té míry, že se subjekt stane nezávislým na inzulínu. "Dnešní výzvou," uzavírá profesor Piemonti, "je možnost používat je bez imunosupresiv. V tomto ohledu se zkoumá řada možností:
1) umístění buněk do "kontejneru", který je izoluje a chrání před útokem imunitního systému;
2) jejich genetickou modifikací, která je učiní neviditelnými pro imunitní systém (umlčením některých genů a vložením jiných, které je učiní neviditelnými pro imunitní systém);
3) vytvořit linie pluripotentních kmenových buněk z HLA identických subjektů (to je jako najít na světě plně kompatibilního dárce) a vytvořit "banku" těchto linií pro hlavní kategorie HLA".
Tento poslední bod je však zatím jen zbožným přáním.
Zveřejněno 21 říjen 2022
Převzato z tiskové zprávy č. 3 123. kongresu Italské internistické společnosti SIMI. Přeloženo pomocí překladače deepl.com.