Впервые в истории пациент был избавлен от диабета 1-го типа

Стволовые клетки заставили поджелудочную железу возобновить выработку инсулина.

Стволовые клетки используют для выращивания любой ткани организма. В лаборатории их можно культивировать бесконечно, а значит, что они являются безграничным источником ткани, например, поджелудочной железы. Использовав ткань, созданную из собственных клеток пациента, авторы недавнего научного эксперимента надеются обойтись без иммунодепрессантов.

Менее чем через три месяца после пересадки перепрограммированных стволовых клеток 25-летняя женщина с диабетом 1-го типа начала вырабатывать собственный инсулин (1), став первым человеком с этим заболеванием, которого вылечили с помощью клеток, полученных из ее собственных тканей.

«Теперь я могу есть сахар», - говорит женщина, живущая в Тяньцзине (Китай). Прошло уже больше года после трансплантации, и «я с удовольствием ем все - особенно хотпот».

Джеймс Шапиро (James Shapiro), хирург-трансплантолог из Университета Альберты в Эдмонтоне (Канада), говорит, что результаты операции ошеломляют. «Мы обратили вспять диабет у пациентки, которой до этого ежедневно требовалась значительная доза инсулина».

Данное исследование последовало за результатами работы исследовательской группы из Шанхая (Китай), которая в апреле сообщила об успешной трансплантации вырабатывающих инсулин островков в печень 59-летнего мужчины с диабетом 2-го типа (2). Они были получены из перепрограммированных стволовых клеток, взятых из собственной ткани мужчины. Теперь он перестал принимать инсулин.

Эти научные работы входят в число нескольких новаторских опытов использования стволовых клеток для лечения диабета, которым в мире страдает около полумиллиарда человек.

У большинства диабет второго типа, при котором организм вырабатывает недостаточное количество инсулина или его способность использовать этот гормон ослаблена. При диабете 1-го типа иммунная система нападает на клетки собственной поджелудочной железы и инсулин не вырабатывается вообще.

Пересадка подобных островков от здорового человека способна вылечить заболевание, но доноров для удовлетворения растущего спроса не хватает, а реципиентам приходится принимать иммуноподавляющие препараты, чтобы организм не отторгнул донорскую ткань.

В первом испытании Денг Хонкуи (Deng Hongkui), клеточный биолог из Пекинского университета, вместе с коллегами извлекли клетки трех человек с диабетом 1-го типа и привели их в многоцелевое состояние, из которого они могут быть превращены в любой тип клеток организма человека.

Эта техника перепрограммирования была впервые разработана Шинья Яманакой (Shinya Yamanaka) в Университете Киото в Японии почти два десятилетия назад. Денг с коллегами изменили методику (3): вместо того чтобы вводить белки, запускающие экспрессию генов, как это делал Яманака, они подвергали клетки воздействию небольших молекул, что позволило лучше контролировать процесс.

Затем исследователи использовали химически индуцированные многоцелевые стволовые (iPS) клетки для создания трехмерных кластеров островков и проверили их безопасность и эффективность на мышах и приматах.

В июне 2023 года в ходе операции, длившейся менее получаса, они внутримышечно ввели эквивалент примерно 1,5 миллиона островков в брюшную полость пациентки – это тоже новое место для трансплантации островков. В большинстве случаев их вводят в печень, где за клетками невозможно наблюдать. Поместив же их в брюшную полость, учёные смогут следить за ними с помощью магнитно-резонансной томографии и в случае необходимости удалить их.

Через два с половиной месяца женщина вырабатывала достаточно инсулина, чтобы жить без инъекций, и такая ситуация сохраняется более года. К этому времени женщина перестала испытывать опасные подъёмы и падения уровня глюкозы в крови, процесс оставался в пределах целевого диапазона более 98% суток.

«Это поразительно», - говорит Дайсуке Ябе (Daisuke Yabe), изучающий диабет в Университете Киото. «Если это можно применить к другим пациентам, будет замечательно».

Результаты интригуют, но их необходимо многократно повторить, говорит Джей Скайлер (Jay Skyler), эндокринолог из Университета Майами, Флорида, изучающий диабет 1-го типа. Скайлер также хочет убедиться, что клетки женщины продолжат вырабатывать инсулин хотя бы пять лет, только тогда можно будет считать её излеченной.

По словам Денга, результаты двух других участников «также положительные», и в ноябре они достигнут годичного рубежа, после чего он надеется расширить исследование еще на 10-20 человек.

Поскольку женщина уже получала иммунодепрессанты в связи с предыдущей пересадкой печени, исследователи не могли оценить, снижают ли iPS-клетки риск отторжения трансплантата.

Даже если организм не отторгает трансплантат, не считая клетки «чужеродными», у людей с диабетом 1-го типа - поскольку они страдают аутоиммунными заболеваниями - все равно существует риск нападения организма на новые островки.

Денг говорит, что у женщины этого не произошло, поскольку она принимала иммунодепрессанты, но учёные пытаются разработать клетки, которые смогут избежать этой аутоиммунной реакции.

Трансплантация с использованием собственных клеток реципиента имеет свои преимущества, но эту процедуру трудно масштабировать и коммерциализировать, говорят учёные, поэтому несколько исследовательских групп приступили к испытаниям островковых клеток, созданных с использованием донорских стволовых клеток.

В июне были получены предварительные результаты одного эксперимента, проведенного компанией Vertex Pharmaceuticals из Бостона, штат Массачусетс. Двенадцати участникам с диабетом 1-го типа в печень были введены островки, полученные из донорских эмбриональных стволовых клеток. Все участники принимали иммунодепрессанты.

Через три месяца после трансплантации они начали вырабатывать инсулин при наличии глюкозы в крови (4), а некоторые избавились от зависимости от внешнего инсулина.

В прошлом году компания Vertex начала еще одно испытание, в ходе которого островковые клетки, полученные из донорских стволовых клеток, были помещены в «устройство», призванное защитить их от иммунной системы, и были пересажены диабетику 1-го типа, который не принимал иммунодепрессанты. «Это испытание продолжается», - говорит Шапиро, в нём участвующий, и в него планируется включить 17 человек.

Ябе также собирается начать исследование с использованием островковых клеток, полученных с помощью донорских iPS-клеток. Он планирует создать островковые клетки и хирургическим путем поместить их в ткани брюшной полости трех человек с диабетом 1-го типа, которые будут получать иммунодепрессанты. Первый участник должен получить трансплантат уже в начале 2025 года.

Автор: Smriti Mallapaty

Перевод: Виктор Трибунский

Отсылки

Источник