Биолог Дуглас Мелтон – сотрудник Гарварда Института стволовых клеток практически два десятилетия потратил на то, чтобы найти способы лечения диабета. Его сын приобрел данное заболевание еще в младенчестве, а дочь получила такой диагноз, когда ей было все на всего 14 лет.
Новая возможность помочь организму побороть диабет
И вот Мелтон и его сотрудники объявили о достижении потенциально значимого шага на пути к этой цели. Был разработан рецепт, способствующий превращению стволовых клеток в человеческом организме в функционирующие клетки бета поджелудочной железы. Они моментально реагируют на глюкозу и производят то количество инсулина, которое поможет побороть данное заболевание. Как правило, в организме больных сахарным диабетом первой стадии, бета-клетки разрушает их собственная иммунная система. Однако благодаря эксперименту по регенерации стволовых клеток, проведенному на мышах, выяснилось, что использование данной методики приводит к выздоровлению животных.
Специалисты по генетике бета-клеток с уверенностью утверждают: научное сообщество, которое занимается проблемами диабета, давно ждало этого прорыва. Клетки, генерируемые в лабораториях, были главнейшим инструментом для изучения диабета. Сегодня же Мелтон имеет надежду на то, что в конечном итоге их можно будет использовать и для терапии.
Поджелудочная железа человека в течение дня регулирует содержание сахара в крови. Она отвечает за выработку инсулина, помогающего получать энергию клеткам.
Способ заменить клетки, вырабатывающие инсулин
При диабете первой стадии иммунная система разрушает бета-клетки по не выясненным до настоящего времени причинам. Люди, контролирующие самостоятельно свое состояние, постоянно вынуждены вводить себе нормированные дозы инсулина. Однако ввести в организм точную порцию инсулина, которую могла бы выработать здоровая поджелудочная железа, практически нереально. Поэтому исследователи долгие годы пытаются найти способы заменить недостающие клетки.
Теоретически стволовые эмбриональные клетки плюрипотентны, а значит, имеют способность превращаться в любой тип клеток в человеческом организме, в частности и в бета-клетки. По сути, трансформация ЭСК в те клетки, которая вырабатывает поджелудочная железа, было первоочередной задачей исследователей.
Рецепт преобразования клеток
Мелтон со своей командой сообщили о том, что был создан сложнейший рецепт, который может превратить стволовые клетки в работающие клетки «бета». Были тщательно изучили сигналы о развитии поджелудочной железы; после этого разработана методика, трансформирующая клетки стволовые в зрелые бета-клетки.
Команда ученых вырастила в колбах бета-клетки из стволовых, используя пять разных сред и одиннадцать факторов (от сахаров до белков), которые должны в точных пропорциях добавляться в течение 35 дней. За счет технологии можно произвести около 200 миллионов бета-клеток в колбе объемом 0,5 литра. Этого должно хватить для лечения одного диабетика.
Каким больным подойдет данное лечение
Такие бета-клетки можно применить при лечении диабета первой стадии, однако исследователи еще будут искать способ их защиты от вторичного иммунологического отторжения. Та же аутоиммунная реакция, вызвавшая заболевание, вероятно, атакует и новые клетки (полученные из стволовых клеток больного).
Полученные клетки можно применять при изучении аутоиммунных расстройств. Данный способ позволяет создать модельные системы для рассмотрения генетической основы болезни, а также для создания новых методик терапии и улучшения состояния бета-клеток, которые уже существуют.
Также они будут применены для изучения поведения химических соединений, которые могут тормозить или даже вернуть обратно повреждения, которые наносятся бета-клеткам диабетом.
Научные труды Мелтона и коллег опубликовало издание Cell.
