Experimentální lék může pomoci obnovit buňky produkující inzulín
Vědci zkoumali, zda mohou přeprogramovat buňky podobné kmenovým buňkám slinivky břišní na beta-buňky produkující inzulín pro potenciální léčbu cukrovky.
Zjistili, že geny, které regulují expresi inzulínu, lze reaktivovat pomocí léku, který byl dříve zkoumán pro léčbu pacientů s lymfomy a mnohočetným myelomem.
Výsledky výzkumu naznačují novou možnost léčby pro pacienty s cukrovkou, kteří jsou závislí na každodenních injekcích inzulínu.
Podle Světové zdravotnické organizace žije na světě přibližně 422 milionů lidí s cukrovkou, přičemž někteří vědci odhadují, že do roku 2045 dosáhne toto číslo 700 milionů. Ve Spojených státech měl v roce 2018 cukrovku přibližně 1 z 10 lidí, což z cukrovky činí sedmou nejčastější příčinu úmrtí v zemi.
Existují dva hlavní typy cukrovky:
Typ 1 (dříve známý jako diabetes závislý na inzulínu nebo juvenilní diabetes) - tělo neprodukuje hormon inzulín nebo ho produkuje velmi málo. Tato forma diabetu se častěji vyskytuje u dětí a mladých dospělých.
Typ 2 (dříve známý jako cukrovka dospělých) - tělo neprodukuje dostatek inzulínu nebo jej nedokáže správně využívat. Jedná se o nejčastější formu cukrovky (90-95 % všech případů) a často začíná v pozdějším věku.
Beta-buňky produkující inzulín obvykle tvoří 50-70 % pankreatických ostrůvků (skupiny buněk ve slinivce břišní). U obou typů diabetu dochází k výraznému úbytku beta-buněk především v důsledku autoimunitní destrukce.
Jedinci s diabetem 1. typu a někteří lidé s diabetem 2. typu si musí denně píchat inzulín, aby přežili. Alternativou je transplantace celé slinivky nebo pankreatických ostrůvků, která je omezena nedostatkem dárců orgánů a souvisejícími vedlejšími účinky imunosupresiv.
Výzkum regenerace beta-buněk produkujících inzulín by mohl vést k vývoji nové terapie pro osoby, které jsou závislé na inzulínových injekcích.
V nedávné studii zjistil tým zabývající lidskou epigenetikou na Monashově univerzitě v australském Melbourne, že zkoumaný lék GSK-126 může potenciálně obnovit beta-buňky produkující inzulín u pacientů s diabetem 1. typu tím, že inhibuje pankreatický enzym EZH2.
Studie vyšla v časopise Nature, Signal Transduction and Targeted Therapy.
Obnovení produkce inzulínu
Enzym EZH2 inhibuje geny zodpovědné za vývoj beta-buněk produkujících inzulín. Vědci předpokládali, že zablokování aktivity EZH2 může obnovit produkci inzulínu.
Vědci zkoumali účinek vysoce selektivního inhibitoru EZH2 GSK-126 na specifické geny související s produkcí inzulínu pomocí ex vivo tkání lidské slinivky břišní od tří dárců, dvou nediabetických a jednoho dárce s diabetem 1. typu.
Když vědci analyzovali slinivku od dárce s diabetem 1. typu, zaznamenali podle očekávání absolutní destrukci beta-buněk. Geny, které regulují vývoj beta-buněk a produkci inzulínu v těchto buňkách slinivky, byly "umlčeny".
Vědci zjistili, že stimulací pankreatických buněk pomocí GSK-126 lze obnovit charakteristické geny zodpovědné za vývoj progenitorových buněk slinivky (buněk podobných kmenovým buňkám) v beta-buňky produkující inzulín.
Vědci pozorovali, že GSK-126 také obnovil expresi genu pro inzulín v buňkách odebraných dárci diabetu 1. typu, a to navzdory absolutnímu zničení beta-buněk. Tato studie je prvním popsaným příkladem obnovené transkripce inzulínového genu a poskytuje pádný důkaz o regeneraci beta-buněk.
Potenciální nová léčba cukrovky
Profesor Sam El-Osta, Ph.D., vedoucí laboratoře Epigenetics in Human Health and Disease na Monash University a hlavní autor studie, popsal tuto metodu obnovení produkce inzulínu jako "rychlou a nákladově efektivní".
"Naše předběžné studie ukazují životně důležitou expresi inzulínu již po dvou dnech léčby lékem ve srovnání s 3 až 4 měsíci u alternativních přístupů využívajících lidské embryonální kmenové buňky," řekl Dr. El-Osta pro MNT.
Tím, že se autoři studie vyhnuli použití embryonálních kmenových buněk, vyhnuli se také etickým problémům, které jsou s těmito technikami běžně spojovány. Další výhodou této potenciální léčby diabetu je, že je "méně náchylná k rizikům spojeným s transplantací orgánů nebo ostrůvků," dodal.
Omezení a budoucí výzkum
K omezením své studie vědci poznamenali, že použili buňky od jediného dárce pro diabetes 1. typu. Je třeba provést další studie, aby se zjistilo, zda je tento přístup úspěšný u širší populace diabetiků 1. typu.
Podle Dr. Matthiase von Herratha, profesora a zakladatele Centra pro diabetes 1. typu v La Jolla Institute for Immunology v USA, představují autoimunitní útoky na beta-buňky produkující inzulín také další překážku pro vývoj nové terapie.
"U diabetu 1. typu (a některých případů diabetu 2. typu) existuje poměrně silná (auto)imunitní reaktivita na ostrůvky a beta buňky produkující inzulín, které se nevyhneme tím, že jich vytvoříme více. Ačkoli se tedy jedná o zajímavý pokrok, stále bychom se museli vypořádat se snížením této autoimunitní reakce (ideálně bez systémové imunosuprese pacientů), což není snadné." řekl Dr. Von Herrath.
Podle doktora Johna Buseho, ředitele Centra pro diabetes na Univerzitě v Severní Karolíně, tato potenciální nová léčba diabetu sice nabízí naději pro osoby s diabetem 1. typu, ale "není ideálně zaměřena" na diabetes 2. typu. " U častějšího 2. typu diabetu je obecně největším problémem to, že inzulín nefunguje příliš dobře," řekl Dr. Buse pro MNT.
Na otázku, kdy může být tato možnost léčby dostupná veřejnosti, Dr. Buse odpověděl: "Při velkém soustředění, financování a štěstí trvá léčba člověka léky založenými na jakémkoli časném prokázání prospěšnosti, jako je v tomto případě, obvykle 7-10 let. A v tomto případě je cesta k vývoji léku komplikována nutností dostat buňky z těla do laboratoře a pak zpět k pacientovi."