Diabeet: kas geeniteraapia võib normaliseerida vere glükoosisisaldust?
Teadlased võisid just leida viisi vere normaalse glükoosisisalduse taastamiseks 1. tüüpi diabeedi hiiremudelis, mis võib osutuda tulevikus paljutõotavaks lahenduseks 1. või 2. tüüpi diabeediga inimestele.
Uuringut juhtisid Pennsylvanias Pittsburghi ülikooli meditsiinikooli kirurgia ja pediaatria professor dr George Gittes ja meeskond. Nende leiud avaldati ajakirjas Raku tüvirakk.
1. tüüpi diabeet, krooniline autoimmuunhaigus, mõjutab Ameerika Ühendriikides umbes 1,25 miljonit last ja täiskasvanut.
Immuunsüsteem, mis tavaliselt mikroobe ja võõrkehasid hävitab, alustab ekslikult rünnakut kõhunäärmes leiduvate insuliini tootvate beeta-rakkude vastu, mille tulemuseks on seejärel kõrge vere glükoositase.
Aja jooksul võib 1. tüüpi diabeet avaldada olulist mõju peamistele organitele ning põhjustada südame- ja veresoontehaigusi, närvide, neerude, silmade ja jalgade kahjustusi, naha ja suu haigusi ning tüsistusi raseduse ajal.
1. tüüpi diabeedi valdkonna teadlaste eesmärk on välja töötada ravi, mis säilitab ja taastab beetarakkude funktsiooni, mis omakorda täiendaks insuliini, mis vastutab vere glükoosisisalduse eest rakkudesse energia saamiseks.
Selle lahenduse üks takistus on see, et beetarakkude asendusravist tulenevad uued rakud hävitatakse tõenäoliselt ka immuunsüsteemi poolt.
Selle takistuse ületamiseks püstitas meeskond hüpoteesi, et teisi sarnaseid rakke saab ümber programmeerida, et nad käituksid sarnaselt beetarakkudega ja toodaksid insuliini, kuid mis on piisavalt erinevad, et immuunsüsteem neid ära ei tunneks ja hävitaks.
Alfa-rakud programmeeriti ümber beetarakkudeks
Meeskond konstrueeris adenoga seotud viiruse (AAV) vektori, mis viis hiire pankreasse kaks valku - Pdx1 ja MafA. Pdx1 ja MafA toetavad beetarakkude paljunemist, funktsioneerimist ja küpsemist ning need võivad alfa-rakud lõpuks muuta insuliini tootvateks beeta-rakkudeks.
Alfa-rakud olid ideaalsed kandidaadid ümberprogrammeerimiseks. Neid on rohkesti, sarnaselt beeta-rakkudele ja nad asuvad kõhunäärmes, mis kõik aitaks ümber programmeerimisel.
Transformeeritud alfarakkude analüüs näitas rakkude peaaegu täielikku ümberprogrammeerimist beetarakkudeks.
Dr Gittes ja meeskond näitasid, et diabeedi hiiremudelis taastati vere glükoosisisaldus geeniteraapia abil umbes 4 kuud. Teadlased leidsid ka, et Pdx1 ja MafA muudavad inimese alfa-rakud beeta-rakkudeks in vitro.
"Viiruse geeniteraapia näib loovad need uued insuliini tootvad rakud, mis on autoimmuunse rünnaku suhtes suhteliselt vastupidavad," selgitab dr Gittes. "See vastupanu näib olevat tingitud asjaolust, et need uued rakud erinevad veidi tavalistest insuliinirakkudest, kuid mitte nii erinevad, et nad ei funktsioneeri hästi."
Diabeedi geeniteraapia tulevik
AAV-vektoreid uuritakse praegu inimese geeniteraapia uuringutes ja neid võib pankrease viia mitte-kirurgilise endoskoopilise protseduuri kaudu. Kuid teadlased hoiatavad, et hiirtel täheldatud kaitse ei olnud püsiv ja 4 kuud taastunud glükoositase hiire mudelis "võib inimestel tähendada mitu aastat".
"See uuring on sisuliselt esimene kliiniliselt tõlgitava, lihtsa ühekordse sekkumise kirjeldus autoimmuunse diabeedi korral, mis viib normaalse veresuhkru tasemeni," ütleb dr Gittes, "ja mis kõige tähtsam ilma immunosupressioonita."
"Kliiniline uuring nii 1. kui ka 2. tüüpi diabeetikutega lähitulevikus on üsna realistlik, arvestades diabeedi pöördumise muljetavaldavat olemust ja patsientide teostatavust AAV geeniteraapiat."
Dr George Gittes
Teadlased katsetavad geeniteraapiat ahvilistel. Kui see õnnestub, alustavad nad koostööd Toidu- ja Ravimiametiga (FDA), et heaks kiita kasutamine diabeediga inimestel.
