Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Наука

Ученым удалось обратить вспять диабет у мышей

National Geographic Россия
17 ноября 2021
10987266585_55c20d7569_o.jpg
Фото: Mycroyance / Flickr
Метод, способный преобразовывать человеческие стволовые клетки в клетки, продуцирующие инсулин, может иметь огромные перспективы для будущего лечения диабета, если результаты недавнего эксперимента с мышами будут успешно воспроизведены на людях.

В исследовании 2020 года ученые придумали новый способ заставить плюрипотентные стволовые клетки человека (hPSC) проникать в бета-клетки поджелудочной железы, которые производят инсулин. Когда эти продуцирующие инсулин клетки трансплантировали мышам с острой формой диабета, их состояние улучшилось.

«У этих мышей был очень тяжелый диабет с показателями сахара в крови более 500 миллиграммов на децилитр крови. Такие уровни могут быть фатальными для человека. Когда мы пересадили мышам секретирующие инсулин клетки, в течение двух недель их уровень глюкозы в крови вернулся к норме и оставался таким в течение многих месяцев», – Джеффри Миллман, биомедицинский инженер из Вашингтонского университета.

Плюрипотентные стволовые клетки – это, по сути, пустые недифференцированные клетки, способные превращаться в другие типы клеток, существующие по всему телу. Использование их потенциала в лечении диабета означает, что исследователи могут разработать способы «настройки» стволовых клеток и сделать их продуцирующими инсулин клетками, которых не хватает диабетикам. Это поможет пациентам контролировать высокий уровень сахара в крови и оставаться здоровыми.

Исследователи в течение многих лет пытались приблизиться к успеху в этом направлении, сообщая о своих результатах в экспериментах над животными. Лаборатория Миллмана в 2016 году разработала способ производства секретирующих инсулин клеток, полученных от пациентов с диабетом 1 типа, которые функционировали в ответ на глюкозу. Несколько лет спустя они узнали, как увеличить уровень секреции инсулина в бета-клетках поджелудочной железы, полученных из стволовых клеток.

В новой работе Миллман и его коллеги решили еще одну задачу: уменьшить количество «нецелевых» клеток, образующихся в этих процессах, когда пустые клетки дифференцируются в другие типы непреднамеренных клеток.

«Распространенная проблема, когда вы пытаетесь превратить человеческую стволовую клетку в бета-клетку, производящую инсулин, или клетку сердца. Одновременно с этим вы производите другие клетки, которые вам не нужны», – Джеффри Миллман.

По словам ученого, такие «нецелевые» клетки не являются вредными, но они ограничивают воздействие лечения стволовыми клетками. Команда обнаружила, что факторы транскрипции, которые заставляют стволовые клетки превращаться в клетки поджелудочной железы, связаны с состоянием цитоскелета клетки, поддерживающей структуры внутри клеток, которая действует как своего рода скелет, состоящий из микрофиламентов различных белковых волокон.

Один из этих белков называется актин. Он играет важную роль в клеточной функции и, как выясняется, в дифференцировке клеток. «Мы обнаружили, что манипулирование межклеточными взаимодействиями и состоянием актинового цитоскелета изменяет время экспрессии эндокринного фактора транскрипции и способность предшественников поджелудочной железы дифференцироваться в бета-клетки, полученные из стволовых клеток», – поясняют авторы в своей статье.

Другими словами, теперь мы можем более эффективно обеспечить производство инсулин-продуцирующих клеток, контролируя актиновый цитоскелет, и возможность делать это сулит хорошие перспективы для лечения стволовыми клетками в будущем.

«Конечно, мы не можем забегать вперед, поскольку этот метод пока апробирован только на животных. Мы очень далеко от того, чтобы лечить людей подобным образом. Тем не менее, результаты, безусловно, многообещающие и могут указать путь в будущее, в котором мы сможем добиться этого», – заключают исследователи.

Узнайте о проекте, посвященном неизвестным героям науки – лабораторным животным. 

рекомендации
Карта, Россия

Ветер крепчает: как создаются российские ветропарки

Механизм

Хозяева времени: как часы привели нас в будущее

Снежинка

Испытать снежность: 7 причин провести зимние каникулы в Челябинской области