Znajdź zawartość

Osoby z cukrzycą typu 1. nawet po kilkudziesięciu latach od postawienia diagnozy nadal wytwarzają insulinę. To ogromne zaskoczenie dla naukowców, którzy sądzili, że komórki beta wysp Langerhansa ulegają zniszczeniu w ciągu kilku lat. Denise Faustman z Massachusetts General Hospital w Bostonie badała surowicę krwi 182 cukrzyków pod kątem występowania peptydu C. Peptyd ten stanowi część proinsuliny. Jest wycinany podczas uwalniania insuliny z trzustki i razem z nią dostaje się do krwioobiegu. Oznacza to, że powstaje w organizmie wyłącznie przy okazji produkcji insuliny (w stosunku 1:1). Amerykanka wykryła peptyd C we krwi 80% pacjentów, u których cukrzycę typu 1. zdiagnozowano w ciągu ostatnich 5 lat. Co więcej, znalazła go u 10% chorych zdiagnozowanych 31-40 lat temu. Sugeruje to, że lecząc cukrzycę typu 1., można próbować chronić ocalałe komórki beta lub je regenerować. Zespół Faustman wykorzystał ultraczuły test - dolna granica jego możliwości to 1,5 pmol/l. Określano związek czasu trwania choroby, wieku, płci oraz miana przeciwciał antywyspowych z produkcją peptydu C. Inną grupę 4 pacjentów obserwowano przez 20 tyg., by określić poziom i działanie peptydu C. Nawet przy stężeniach peptydu C rzędu 2,8 ± 1,1 pmol/l występowała reakcja na hiperglikemię - produkcja peptydu nasilała się, co jak podkreślają akademicy, wskazuje na resztkowe funkcjonowanie komórek beta. Nieoczekiwanie dla Faustman i innych okazało się, że początek cukrzycy powyżej 40. r.ż. wiąże się z niższą produkcją peptydu C (chorując krócej, starsi pacjenci mieli w surowicy mniej peptydu C niż chorujące dłużej młodsze osoby).

Nowy typ terapii cukrzycy typu I przechodzi obecnie testy kliniczne w kilku krajach. Leczenie trwale uderza w przyczynę choroby, jaką jest atak układu immunologicznego na zlokalizowane w trzustce komórki wytwarzające insulinę. Wytwórcą leku jest szwedzka firma Diamyd Medical AB. Jego głównym składnikiem jest antygen GAD-65, czyli enzym dekarboksylaza kwasu glutaminowego - jedno z białek kluczowych dla rozwoju cukrzycy typu I. Wraz z nim podawany jest zestaw komponentów wyciszających odpowiedź immunologiczną organizmu, zapobiegający tym samym rozwojowi schorzenia. Cukrzyca typu I, zwana niekiedy młodzieńczą, dotyka około 100-200 tysięcy osób w Polsce. Jej najczęstszą przyczyną jest wyniszczenie trzustkowych komórek beta odpowiedzialnych za syntezę insuliny - hormonu obniżającego stężenie glukozy w osoczu krwi. Uszkodzenie komórek beta następuje najczęściej w wyniku omyłkowego ataku systemu immunologicznego na trzustkę. Wspomniane białko GAD-65 jest jednym z najczęstszych celów tej reakcji, w związku z czym jego umiejętne podanie może znacznie osłabić odpowiedź immunologiczną i tym samym zapobiec rozwojowi choroby lub znacznie go spowolnić. Testy kliniczne nowego preparatu przeprowadzono na 70 ochotnikach będących pod opieką szpitala uniwersyteckiego w szwedzkim Linkoping. Istotnym kryterium doboru był czas od zdiagnozowania choroby, który nie mógł przekroczyć 18 miesięcy, zaś najważniejszym kryterium stanowiącym podstawę do oceny skuteczności terapii był pomiar koncentracji tzw. peptydu C - niewielkiego łańcucha aminokwasowego powstającego podczas chemicznej "aktywacji" insuliny. Jego stężenie jest ściśle związane ze stężeniem samego hormonu. Badanie wykazało istotną różnicę w rezultatach podawania nowej terapii oraz placebo. Choć w żadnej z grup nie udało się całkowicie powstrzymać spadku ilości insuliny we krwi, produkt firmy Diamyd wyraźnie spowalniał postęp choroby. Co jest jednak bardzo ważne, lek okazał się dostatecznie skuteczny wyłącznie u pacjentów, u których od momentu diagnozy upłynęło maksymalnie sześć miesięcy. Wyniki studium niosą także nadzieję dla niektórych osób chorych na cukrzycę typu II, znacznie częstszą w populacjach krajów rozwiniętych. Około 10% pacjentów chorujących na tę odmianę choroby, a więc grupa niemal tak samo liczna, jak wszyscy chorzy na cukrzycę typu I, wykazuje obecność przeciwciał anty-GAD w swojej krwi. Oznacza to, że także u nich dochodzi do patologicznej reakcji odpornościowej, której powstrzymanie mogłoby ograniczyć rozwój choroby. Potwierdzenie tej tezy będzie jednak wymagało dalszych badań.

Po raz pierwszy w historii naukowcom udało się skutecznie zastymulować embrionalne komórki macierzyste do różnicowania w kierunku komórek beta trzustki. Komórki beta jako jedyne w organizmie są zdolne do produkcji insuliny - hormonu odpowiedzialnego za obniżenie poziomu glukozy we krwi. Brak lub niedobór jej aktywności jest przyczyną cukrzycy, czyli niekontrolowanego wzrostu poziomu glukozy we krwi. Tzw. cukrzyca typu I jest w większości przypadków związana z uszkodzeniem komórek beta - nie dziwi więc, że ich odtworzenie może być doskonałym środkiem trwałego leczenia tej choroby. Rozwiązanie problemu cukrzycy jest wielkim wyzwaniem dla medycyny - w samych tylko Stanach Zjednoczonych na cukrzycę typu I chorych jest aż 2 mln osób. Badania przeprowadzone przez firmę biotechnologiczną Novocell są pierwszą skuteczną próbą przeprowadzenia różnicowania embrionalnych komórek macierzystych w kierunku komórek beta. Ze względów etycznych badań nie przeprowadzono na ludziach, lecz wykorzystano jedynie ludzkie komórki embrionalne (ESC - ang. Embryonic Stem Cells), wszczepione odpowiednio dobranym myszom. Zwierzęta te miały upośledzony układ odpornościowy, co zapobiegało odrzuceniu przeszczepu, do którego u zdrowych myszy doszłoby natychmiast po transplantacji. Już kilka miesięcy temu udało się poznać część sygnałów biochemicznych regulujących rozwój ESC w kierunku komórek beta. Udało się także wytworzyć komórki zdolne do produkcji insuliny, lecz nie wykazywały one drugiej równie ważnej cechy komórek beta: reakcji na poziom glukozy w otoczeniu. Bez tego niemożliwe byłoby zastosowanie takich komórek do regulacji poziomu glukozy we krwi pacjenta. Ostatni eksperyment przyniósł przełom w tej dziedzinie. W związku z niepowodzeniem, naukowcy postanowili pokonać problem "okrężną drogą". Zamiast próby hodowli w pełni funkcjonalnych komórek beta dokonali tego, co udało się zrobić wcześniej: doprowadzono do różnicowania ESC do komórek endodermy trzustki. Odpowiadają one tkance istniejącej u ludzi w 6.-9. tygodniu życia płodowego. Z takich komórek powstają z kolei komórki beta. Resztę zadania powierzono samej naturze: niedojrzałe komórki wszczepiono do mysiej trzustki z nadzieją, że pozostałe sygnały zostaną dostarczone przez naturalne mikrośrodowisko wewnątrz tego organu. Po trzydziestu dniach po implantacji, naukowcy odkryli obecność we krwi ludzkiego peptydu C - produktu pośredniego świadczącego o rozpoczęciu syntezy insuliny. Po kolejnym miesiącu stwierdzono wzrost ilości peptydu C po podaniu glukozy, co świadczyło o zdolności do syntezy ludzkiej insuliny w odpowiedzi na poziom tego cukru. Dokładnie taki cel postawili przed sobą pracownicy Novocellu. Ostatnim etapem eksperymentu było podanie myszom toksyny, która selektywnie zabija mysie komórki beta, pozostawiając ich ludzki odpowiednik przy życiu. Wynik doświadczenia (tzn. utrzymanie zdolności do regulacji poziomu glukozy i produkcja ludzkiej insuliny) potwierdził ostatecznie, że myszy po przeszczepie miały w swoich trzustkach komórki beta pochodzenia ludzkiego. Teresa Ku, pracująca dla kalifornijskiego Instytutu Badawczego Beckmana, podkreśla ważność tego odkrycia dla całej gałęzi nauki związanej z komórkami macierzystymi. Jej zespół również pracował nad wytworzeniem komórek beta z ESC, lecz nie odniósł do tej pory sukcesu. Z kolei przedstawiciele Novocellu są w trakcie konsultacji z amerykańskim urzędem odpowiedzialnym m.in. za rejestrację leków (FDA - Food and Drug Administration). Rozmowy mają na celu ustalenie dodatkowych testów bezpieczeństwa przed ewentualnym rozpoczęciem analogicznych testów na ludziach. Dotychczas bowiem nie wiadomo m.in., czy wszczepione myszom komórki są zdolne do podziałów, czy też po pewnym czasie obumrą i potrzebna będzie kolejna transplantacja. Wyniki przełomowych badań opublikowano w najnowszym wydaniu czasopisma Nature Biotechnology.