Komórki macierzyste pomogą pokonać cukrzycę? Zaskakujący eksperyment

Czy cukrzycę można wyleczyć z pomocą komórek macierzystych? Być może za jakiś czas będzie to możliwe. Naukowcy z powodzeniem przeprowadzili zaskakujący eksperyment, w którym wykorzystali technikę umożliwiającą przekształcenie ludzkich komórek macierzystych w komórki produkujące insulinę.

Pluripotencjalne komórki macierzyste to komórki macierzyste, które mogą różnicować się w każdy rodzaj komórek budujących ludzki organizm. Ta ich właściwość daje nadzieję, że w przyszłości będzie można wykorzystywać je jako potencjalną metodę walki z niektórymi chorobami, których przyczyną jest np. niewłaściwe działanie właściwych komórek lub ich degeneracja - w tym cukrzycy.

Kiedy we krwi wzrasta poziom glukozy, komórki beta trzustki uwalniają insulinę, która pomaga pobierać glukozę komórkom ciała. Jednak u osób chorujących na cukrzycę mechanizm ten zawodzi. W cukrzycy typu 2 produkcja insuliny jest zbyt niska lub dochodzi do oporności tkanek na insulinę.

W cukrzycy typu 1 na skutek reakcji autoimmunologicznej organizm niszczy komórki beta trzustki, uznając je za zagrożenie. Na skutek tego trzustka przestaje wydzielać insulinę.

Osoby chorujące na cukrzycę typu 1 są skazane na przyjmowanie leków do końca życia. Jednak zdaniem badaczy z Washington School of Medicine być może uda się to zmienić, wykorzystując ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste, które mogłyby przekształcić się w komórki beta produkujące insulinę, której brakuje diabetykom.

Problem z przekształcaniem komórek pluripotencjalnych jest taki, że w procesie tym otrzymuje się nie tylko komórki beta, ale również inne ich rodzaje, które akurat nie są potrzebne. Możliwości przekształcania takich komórek oraz ich ilość jest ograniczona, może się więc okazać, że w efekcie końcowym tych komórek, które są niezbędne, będzie zbyt mało.

Naukowcy postanowili więc spróbować znaleźć taką metodę ich przekształcania, by uzyskać jak najwięcej komórek beta, minimalizując przy tym ilość innych komórek. W tym celu wykorzystali cytoszkielet pluripotencjalnych komórek macierzystych, co pozwoliło na "ukierunkowanie" przemiany komórek w komórki beta.

Odkryli, że czynniki transkrypcyjne, które pozwalają komórkom macierzystym przekształcić się w komórki trzustki, są powiązane ze stanem cytoszkieletu komórki - struktury, która działa jak rodzaj "szkieletu" komórki i jest złożona z różnych włókien białkowych. Jednym z białek jest aktyna, która odgrywa ważną rolę w różnicowaniu komórek macierzystych.

Skomplikowana manipulacja biomateriałem pozwoliła uzyskać badaczom potrzebne komórki, które przeszczepili następnie myszom z bardzo zaawansowaną cukrzycą typu 1 - stężenie glukozy we krwi wynosiło u nich ponad 500 mg/dl krwi, co u ludzi może być stężeniem śmiertelnym.

Efekty były bardzo spektakularne: w ciągu zaledwie dwóch tygodni poziom glukozy we krwi gryzoni wrócił do normy i utrzymywał się na właściwym poziomie przez średnio 9 miesięcy.

Badacze planują testy na większych zwierzętach, po to, by w dalszej kolejności móc sprawdzić działanie i skuteczność tej metody na ludzkich ochotnikach. Niemniej jednak efekty, które już udało się uzyskać są - zdaniem badaczy - bardzo obiecujące, gdyż wyleczenie cukrzycy typu 1 do tej pory uznawane było za niemożliwe. Co więcej, te same manipulacje cytoszkieletem komórkowym pokazały, ze możliwa jest kontrola różnicowania również innych rodzajów komórek, w tym komórek żołądka, jelit, wątroby, czy przełyku. Być może więc z pomocą tej techniki uda się w przyszłości leczyć również szereg innych chorób.

Katarzyna Hubicz