Бета клетките, създавани от панкреаса произвеждат животоспасяващия хормон инсулин, който контролира нивата на кръвна захар в организма. Който няма инсулин в тялото си, трябва да си го инжектира, за да предпази от увреждане органи, нервна система и кръвоносни съдове. Това засяга хората с диабет Тип 1, при които имунната система е унищожила Бета клетките.
Диабет Тип 1 е нелечим. Учените се опитват да пресъздадат Бета клетки в лабораторни условия с цел да ги върнат в организма на пациента. Хенрик Цулевски и Мартин Фусенегер от Федералния технологичен институт Цюрих (ETH) сега са успели да създадат произвеждащи инсулин клетки, които подобно на човешките Бета клетки разпределят инсулин в зависимост от съдържанието на захар в заобикалящата ги среда.
Програмиране без манипулация на генома
Бета клетките са възникнали от т.нар. индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPS), съобщават учените в специализираното издание „Nature Communications„. Подобно на ембрионалните стволови клетки тези клетки могат да се превърнат във всякаква тъкан – кожа, кръв или мускулни влакна, а също и в Бета клетки.
Вместо да стимулират по-нататъшното развитие на клетките, както обичайно се експериментираше до момента, учените сега са вкарали в клетките малки частици ДНК, т.нар. пласмиди. В тях се съхранява генетична информация, чрез която в няколко стъпки са успели да пресъздадат Бета клетките, по същия начин, както се случва в ембриона.
„Човек може да си представи тази техника като софтуер или приложение, което управлява развитието на клетките за ограничен период от време без да модифицира операционната система“, обяснява Цулевски. В зависимост от развитието на клетката изследователите включвали или изключвали пласмидите от процеса като по този начин управлявали етапите на пресъздаването. Геномът на клетката не е бил манипулиран по време на целия процес, така че няма да бъдат оставени следи в генетичния материал.
По този начин са били създадени клетки, напълно идентични с човешките Бета клетки. „Все пак нашите клетки произвеждат малко по-малко количество инсулин в сравнение с естествено узрелите Бета клетки“, разяснява Цулевски. „При повишаване нивото на кръвна захар обаче, те реагират по същия начин като оригинала.“ Затова те може да се окажат дългосрочно интересни в терапията на диабет Тип 1.
При това важно предимство дава фактът, че iPS и съответно Бета клетки могат да бъдат пресъздадени от клетките на самия пациент, което чувствително намалява риска тялото да ги отхвърли. Необходими са обаче още много изследвания, преди реално да се обмисли възможност за трансплантация.
Така например ще е необходима „защитна опаковка“ на Бета клетките, за да не бъдат унищожени от имунната система на организма, така както се случва с оригиналните клетки. „Метод за това вече съществува и той е бил прилаган при хора“, казва Цулевски. Неговите нови Бета клетки обаче, все още не са тествани със защитната опаковка. Също е необходимо да се докаже, че лабораторните клетки няма да се променят и да развият на по-късен етап тумори в тялото на пациента.
Експериментите на Цулевски и неговите колеги не са първите в тази област. През 2012 г. учени успяха да променят клетки на мишка, така че да произвеждат инсулин в зависимост от нивата на кръвна захар. При хора обаче генната терапия досега не е прилагана. Теоретично съществува възможността за трансплантация на панкреас…
Диабет Тип 1 не трябва да се бърка с по-често срещания Тип 2, който е свързан със свръхтегло, липса на движение и е по-скоро цивилизационен въпрос. Проблемът при Тип 2 не е липсата на инсулин, а резистентност на клетките към инсулина. Така нивото на кръвната захар се покачва, дори при наличието на функциониращи Бета клетки.
