Человеческие клетки перепрограммировали, чтобы они производили инсулин

Исследователи из Женевского университета заставили клетки поджелудочной железы человека, в норме не продуцирующие инсулин, начать его производить. Эти клетки имплантировали мышам, больным диабетом, и у животных исчезли симптомы болезни.

Изображение:
torook | Shutterstock.com

Когда после еды уровень сахара в крови вырастает, β-клетки поджелудочной железы в норме отвечают на это выработкой инсулина. У больных сахарным диабетом этого не происходит, в результате повышается уровень сахара в крови. При диабете 1-го типа β-клетки уничтожаются иммунной системой, тогда как в случае диабета 2-го типа β-клетки не вырабатывают достаточно инсулина или мишени инсулина перестают на него реагировать.

Та же исследовательская группа ранее показала, что у мышей при уничтожении β-клеток инсулин начинают производить другие клетки поджелудочной железы, называемые α-клетками (в норме они продуцируют гормон глюкагон, который, среди прочего, повышает уровень глюкозы в крови). В этом переключении α-клеток важную роль играют два белка — фактора транскрипции, PDX1 и MAFA. Ученые Женевского университета решили проверить, какое влияние окажет увеличенное производство этих белков на человеческие α-клетки, а также на γ-клетки (PP-клетки) — еще один тип клеток поджелудочной железы, производящие панкреатический полипептид.

Для этого они выделили α-клетки и γ-клетки из ткани поджелудочных желез умерших людей, страдавших или не страдавших диабетом 2-го типа, и с помощью аденовирусных векторов ввели и них гены Pdx1 и MafA, а затем поместили клетки в окружение, подобное естественному. Через неделю 40% перепрограммированных α-клеток производили инсулин, тогда как в контрольной группе инсулин не вырабатывался. Кроме того, в перепрограммированных клетках интенсивнее экспрессировались некоторые другие белки, активные в β-клетках. Эксперименты с γ-клетками также были успешными. Имплантация перепрограммированных α-клеток мышам, больным диабетом, снизила уровень сахара в крови до нормального значения (причем даже в том случае, если это были клетки доноров-диабетиков), а после их удаления уровень снова вырос.

Однако этот феномен еще не скоро удастся использоваться для лечения больных диабетом людей. Педро Эррера, глава исследовательской группы, говорит, что для начала надо понять, какие молекулярные преобразования происходят в изменяющихся клетках. Кроме того, при диабете 1-го типа β-клетки уничтожаются иммунной системой, что уже создало проблемы для ученых, пытающихся получать β-клетки из стволовых клеток. Эррера и его команда располагают некоторыми свидетельствами в пользу того, что их гибридные клетки менее подвержены атакам иммунной системы, однако надежного подтверждения пока нет.

Источник

Kenichiro Furuyama et al. // Diabetes relief in mice by glucose-sensing insulin-secreting human α-cells // Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-0942-8
Добавить в избранное

Комментарии

Вам будет интересно