U osób z cukrzycą typu 1 układ odpornościowy organizmu atakuje i niszczy komórki β wytwarzające insulinę, które kontrolują poziom glukozy we krwi i są częścią grupy komórek w trzustce zwanych wyspami trzustkowymi. W badaniach opublikowanych w Cell Reports Medicine, zespół kierowany przez badaczy z Massachusetts General Hospital (MGH), członka-założyciela Mass General Brigham, opracował niedawno skuteczny sposób przeszczepiania wysp trzustkowych i wykazał, że metoda ta może skutecznie odwracać cukrzycę typu 1 w naczelne inne niż ludzie.
Przeszczep wysp trzustkowych jest obiecującą metodą leczenia cukrzycy typu 1; jednak obecne metody, które obejmują przeszczepianie wysepek do wątroby, są nieskuteczne i mogą skutkować utratą nawet połowy przeszczepionych komórek β z powodu ataku immunologicznego. Ponadto wątroba może pomieścić tylko ograniczoną objętość przeszczepionej tkanki. Naukowcy zastanawiali się, czy alternatywne miejsce mogłoby zapewnić bardziej przyjazne środowisko i prowadzić do lepszych wyników. Jednym z obiecujących miejsc jest sieć, tkanka tłuszczowa, która zaczyna się w żołądku i pokrywa jelita.
Aby zoptymalizować sieć jako miejsce przeszczepu u osobnika, badacze wykorzystali miejscową rekombinowaną trombinę (która zatrzymuje krwawienie), enzym i własne osocze biorcy, aby opracować biodegradowalną matrycę, za pomocą której wysepki dawcy są unieruchamiane na sieci. Kiedy ta strategia została zastosowana wraz z terapią immunosupresyjną w celu ochrony wysepek przed atakiem immunologicznym, metoda normalizowała poziom glukozy we krwi i przywracała wydzielanie insuliny reagujące na glukozę u trzech naczelnych z cukrzycą typu 1 tak długo, jak zwierzęta były testowane. „Osiągnięcie pełnej kontroli glikemii przypisuje się podejściu bioinżynieryjnemu, które ułatwia proces rewaskularyzacji i reinerwacji przeszczepionych wysepek” – mówi pierwszy autor, mgr medycyny Hong Ping Deng, badacz chirurgii transplantacyjnej w MGH. „po raz pierwszy taka demonstracja została przeprowadzona na modelu naczelnych innych niż człowiek”.
„To badanie przedkliniczne może pomóc w opracowaniu nowych strategii zastępowania komórek β w cukrzycy i może zmienić obecny paradygmat klinicznej transplantacji wysp trzustkowych” Transplant Surgery w MGH i adiunkt chirurgii w Harvard Medical School. „Planowane jest badanie kliniczne w celu przetestowania tego podejścia”.
Lei, który jest także dyrektorem Human Islet/Cell Processing Special Service cGMP Facility w MGH, zauważa, że oprócz przeszczepiania wysepek od dawców, naukowcy badają również potencjalne szerokie zastosowanie przeszczepiania wysepek pochodzących z komórek macierzystych, które wyleczyły pacjenta z cukrzycą typu 1 po raz pierwszy w historii ludzkości w 2022 roku i może zaoferować nieskończone zasoby tkanki nadającej się do przeszczepu. Istnieją jednak obawy co do tego podejścia, w tym możliwość rozwoju nowotworu. W przeciwieństwie do wątroby, sieć jest łatwo dostępna do celów monitorowania, a jej status miejsca nieistotnego może pozwolić na usunięcie przeszczepionej tkanki w przypadku wystąpienia powikłań, z wysepkami pochodzącymi z komórek macierzystych lub wysepkami od dawców. Ponadto zmodyfikowane miejsce sieci może być domem dla wielu innych typów genetycznie zmodyfikowanych komórek, zwłaszcza w przypadku zaburzeń metabolicznych lub endokrynologicznych związanych z wątrobą lub dziedzicznych.
Współautor dr med. James F. Markmann, szef Oddziału Chirurgii Transplantacyjnej i dyrektor Operacji Klinicznych w Centrum Transplantacji MGH, podkreśla, że badanie na naczelnych innych niż człowiek jest wysoce translacyjnym przedklinicznym modelem zwierzęcym. „Zastosowanie tej strategii, szczególnie w terapii opartej na komórkach macierzystych, może zrewolucjonizować paradygmat leczenia pacjentów z cukrzycą typu 1” – mówi.
Dodatkowi współautorzy to Alexander Zhang, Dillon Ren Rong Pang, Yinsheng Xi, Zhihong Yang, Rudy Matheson, Guoping Li, Hao Luo, Kang M. Lee, Qiang Fu, Zhongliang Zou, Tao Chen, Zhenjuan Wang, Ivy A. Rosales, Cole W. Peters, Jibing Yang, María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Haval Shirwan i Andrés J. García.
Ta praca była wspierana przez Juvenile Diabetes Research Foundation i National Institutes of Health.