Διαβήτης: Μπορεί η γονιδιακή θεραπεία να ομαλοποιήσει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα;
Οι ερευνητές ίσως βρήκαν έναν τρόπο να αποκαταστήσουν τα φυσιολογικά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα σε ένα μοντέλο ποντικού διαβήτη τύπου 1, το οποίο θα μπορούσε να αποδειχθεί μια πολλά υποσχόμενη λύση για άτομα με διαβήτη τύπου 1 ή τύπου 2 στο μέλλον.
Ο Δρ George Gittes, καθηγητής χειρουργικής και παιδιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ στην Πενσυλβάνια, και η ομάδα οδήγησε τη μελέτη. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Κύτταρο βλαστικών κυττάρων.
Ο διαβήτης τύπου 1, μια χρόνια αυτοάνοση ασθένεια, προσβάλλει περίπου 1,25 εκατομμύρια παιδιά και ενήλικες στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Το ανοσοποιητικό σύστημα που καταστρέφει συνήθως μικρόβια και ξένες ουσίες προκαλεί εσφαλμένα επίθεση στα βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη και βρίσκονται στο πάγκρεας, το οποίο στη συνέχεια οδηγεί σε υψηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα.
Με τον καιρό, ο διαβήτης τύπου 1 μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στα κύρια όργανα και να προκαλέσει καρδιακή νόσο και αιμοφόρα αγγεία, βλάβη στα νεύρα, τα νεφρά, τα μάτια και τα πόδια, το δέρμα και το στόμα, καθώς και επιπλοκές κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
Οι ερευνητές στον τομέα του διαβήτη τύπου 1 έχουν ως στόχο να αναπτύξουν μια θεραπεία που διατηρεί και αποκαθιστά τη λειτουργία στα βήτα κύτταρα, η οποία, με τη σειρά της, θα αναπληρώσει την ινσουλίνη, υπεύθυνη για τη μεταφορά της γλυκόζης στο αίμα σε κύτταρα για ενέργεια.
Ένα εμπόδιο σε αυτήν τη λύση είναι ότι τα νέα κύτταρα που προκύπτουν από τη θεραπεία αντικατάστασης βήτα κυττάρων πιθανότατα θα καταστραφούν επίσης από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, η ομάδα υπέθεσε ότι άλλα, παρόμοια, κύτταρα θα μπορούσαν να επαναπρογραμματιστούν ώστε να συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο με τα βήτα κύτταρα και να παράγουν ινσουλίνη, αλλά τα οποία είναι αρκετά διαφορετικά ώστε να μην αναγνωρίζονται και να καταστρέφονται από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Τα άλφα κύτταρα επαναπρογραμματίζονται σε βήτα κύτταρα
Η ομάδα δημιούργησε έναν ιικό φορέα που σχετίζεται με αδενο (AAV) που παρέδωσε δύο πρωτεΐνες - Pdx1 και MafA - στο πάγκρεας ποντικού. Το Pdx1 και το MafA υποστηρίζουν τον πολλαπλασιασμό, τη λειτουργία και την ωρίμανση των β-κυττάρων και μπορούν τελικά να μετατρέψουν τα άλφα κύτταρα σε βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη.
Τα κύτταρα Alpha ήταν οι ιδανικοί υποψήφιοι για επαναπρογραμματισμό. Είναι άφθονα, παρόμοια με τα βήτα κύτταρα και βρίσκονται στο πάγκρεας, τα οποία όλα θα βοηθήσουν στη διαδικασία επαναπρογραμματισμού.
Η ανάλυση των μετασχηματισμένων κυττάρων άλφα έδειξε έναν σχεδόν πλήρη κυτταρικό επαναπρογραμματισμό σε βήτα κύτταρα.
Ο Δρ Gittes και η ομάδα έδειξαν ότι σε ένα μοντέλο διαβήτη ποντικού, τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα αποκαταστάθηκαν για περίπου 4 μήνες με γονιδιακή θεραπεία. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το Pdx1 και το MafA μετατρέπουν τα ανθρώπινα άλφα κύτταρα σε βήτα κύτταρα in vitro.
«Η ιογενής γονιδιακή θεραπεία φαίνεται να δημιουργεί αυτά τα νέα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη, τα οποία είναι σχετικά ανθεκτικά σε μια αυτοάνοση επίθεση», εξηγεί ο Δρ Gittes. «Αυτή η αντίσταση φαίνεται να οφείλεται στο γεγονός ότι αυτά τα νέα κύτταρα είναι ελαφρώς διαφορετικά από τα φυσιολογικά κύτταρα ινσουλίνης, αλλά όχι τόσο διαφορετικά που δεν λειτουργούν καλά».
Το μέλλον της γονιδιακής θεραπείας του διαβήτη
Οι φορείς AAV ερευνούνται επί του παρόντος σε δοκιμές θεραπείας γονιδίων σε ανθρώπους και θα μπορούσαν τελικά να παραδοθούν στο πάγκρεας μέσω μιας μη χειρουργικής ενδοσκοπικής διαδικασίας. Ωστόσο, οι ερευνητές προειδοποιούν ότι η προστασία που παρατηρήθηκε στα ποντίκια δεν ήταν μόνιμη και ότι 4 μήνες αποκατεστημένων επιπέδων γλυκόζης σε ένα μοντέλο ποντικιού «μπορεί να μεταφράζονται σε αρκετά χρόνια σε ανθρώπους».
«Αυτή η μελέτη είναι ουσιαστικά η πρώτη περιγραφή μιας κλινικά μεταφράσιμης, απλής μεμονωμένης παρέμβασης στον αυτοάνοσο διαβήτη που οδηγεί σε φυσιολογικά σάκχαρα στο αίμα», λέει ο Δρ. Gittes, «και το σημαντικότερο χωρίς ανοσοκαταστολή».
«Μια κλινική δοκιμή τόσο στους διαβητικούς τύπου 1 όσο και στον τύπο 2 στο άμεσο προβλέψιμο μέλλον είναι αρκετά ρεαλιστική, δεδομένης της εντυπωσιακής φύσης της αναστροφής του διαβήτη, μαζί με τη δυνατότητα στους ασθενείς να κάνουν γονιδιακή θεραπεία AAV».
Δρ George Gittes
Οι επιστήμονες δοκιμάζουν τη γονιδιακή θεραπεία σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου. Εάν επιτύχουν, θα αρχίσουν να συνεργάζονται με την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για να εγκρίνουν τη χρήση σε ανθρώπους με διαβήτη.
