Przełom w walce z cukrzycą typu 1. Komórki macierzyste na ratunek wyspom trzustkowym
Wstępne wyniki badań klinicznych potwierdzają, że przeszczepione komórki macierzyste mogą wydzielać insulinę, co oznacza potencjalny przełom w walce z cukrzycą typu 1.
Szacunki wskazują, że co 11 dorosły na świecie ma zdiagnozowaną cukrzycę. W przypadku osób po 60. roku życia, statystyki są jeszcze mniej optymistyczne, bo chora jest jedna na cztery osoby. Cukrzyca typu 1 stanowi ok. 10 proc. wszystkich przypadków zachorowań na cukrzycę. Najczęściej dotyczy dzieci i młodzieży przed 30. rokiem życia. U podłoża choroby leżą autoimmunologiczne przyczyny, prowadzące do powolnego niszczenia komórek beta wysp trzustkowych (wysepek Langerhansa), które w zdrowym organizmie produkują insulinę. Osoby cierpiące na cukrzycę typu 1 muszą przyjmować insulinę pod postacią zastrzyków.
Wkrótce może się to zmienić. Naukowcy z Leiden University Medical Center uzyskali wydzielające insulinę komórki endodermy trzustki (PEC) z ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (PSC). Takie implanty zostały przeszczepione 26 pacjentom z cukrzycą typu 1, u których zaczęły wydzielać insulinę. U wszystkich osób konieczne było podawanie leków immunosupresyjnych, powszechnie stosowanych w przypadku przeszczepów.
To kamień milowy. Możliwość nieograniczonego zaopatrzenia w komórki produkujące insulinę daje nadzieję osobom żyjącym z cukrzycą typu 1. Pomimo braku istotnych efektów klinicznych, badanie to pozostanie ważnym kamieniem milowym dla dziedziny terapii zastępczych z wykorzystaniem ludzkich komórek pochodzących z PSC, ponieważ jest jednym z pierwszych, które donoszą o przeżywalności i funkcjonalności komórek rok po transplantacji
Cukrzyca. Komórki macierzyste na ratunek wyspom trzustkowym
Insulina jest hormonem peptydowym o działaniu ogólnoustrojowym, który odgrywa ważną rolę w metabolizmie węglowodanów. Została odkryta w 1922 r. przez Fredericka Bantinga, za co w 1923 r. uhonorowano go Nagrodą Nobla. Insulina umożliwia komórkom organizmu pobieranie glukozy z trawionego pokarmu. W przypadku braku tego hormonu, proces ten zostaje rozregulowany, a poziom glukozy we krwi jest wysoki, nawet gdy komórki jej potrzebują.
Najczęstszym sposobem leczenia cukrzycy typu 1 jest regularne wstrzykiwanie insuliny, która czasowo obniża poziom glukozy we krwi, ale nie stabilizuje go na stałe. Wymaga to dużej samokontroli, a codziennie przyjmowanie zastrzyków jest problematyczne dla osób chorych.
Bardziej długotrwałym sposobem walki z cukrzycą typu 1 jest przeszczepianie zdrowych komórek beta wydzielających insulinę. Niestety, powszechne braki dawców stanowią przeszkodę dla rozpowszechnienia tego typu terapii. Dlatego dobrym pomysłem jest stworzenie komórek beta de novo - z komórek macierzystych. W ostatnich latach dokonano ogromnych postępów w programowaniu pluripotencjalnych komórek macierzystych (PSC) do komórek beta, produkujących insulinę.
W 2006 r. naukowcy z firmy Novocell (obecnie ViaCyte) opracowali wieloetapowy protokół różnicowania ludzkich embrionalnych komórek macierzystych w niedojrzałe komórki endodermy trzustki, które dojrzewają i zyskują pełną funkcjonalność po wszczepieniu do modeli zwierzęcych. Przeprowadzono już badania kliniczne III fazy mające na celu terapeutyczne wykorzystanie tych komórek.
Komórki endodermy trzustki umieszczono w nieimmunoprotekcyjnych makrokapsułkach, które wszczepiono pod skórę pacjentom cierpiącym na cukrzycę typu 1. Dzięki swojej "otwartej" konstrukcji, możliwy był wzrost naczyń krwionośnych i w rezultacie - pobieranie insuliny do krwiobiegu. Badania wykazały, że przeszczepy w pełni się unaczyniły, a komórki przetrwały 59 tygodni.
Obiecujące wyniki, ale konieczne dalsze badania
Komórki macierzyste wykorzystane jako materiał źródłowy pochodziły od osób trzecich, więc konieczne było podawanie leków immunosupresyjnych. Istnieje szansa, że w przyszłości uda się usprawnić istniejące protokoły, tak, by użyć indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), czyli komórki macierzyste pozyskane w wyniku cofnięcia w rozwoju dojrzałych komórek (np. skóry).
PEC-01s, czyli kandydat na komórki endodermy trzustki stworzony przez ViaCyte, dojrzał do postaci komórek reagujących na glukozę i wydzielających insulinę w ciągu 26 tygodni od wszczepienia. Pacjenci poddani leczeniu mieli o 20 proc. mniejsze zapotrzebowanie na insulinę.
Dostarczyliśmy dowodów na to, że PEC-01s pochodzące z komórek macierzystych mogą dojrzewać do reagujących na glukozę i produkujących insulinę dojrzałych komórek beta in vivo u pacjentów z cukrzycą typu 1. Te wczesne wyniki wspierają przyszłe inwestycje i badania nad optymalizacją terapii komórkowych dla cukrzycy.
Implanty były dobrze tolerowane i obyło się bez poważnych zdarzeń niepożądanych związanych z przeszczepem. U dwóch pacjentów wystąpiły poważne niepożądane reakcje na leki immunosupresyjne. Nie zaobserwowano tworzenia się guzów w przeszczepionych komórkach. Niestety, grupa badawcza była mała i nie było grupy kontrolnej, więc naukowcy zalecają powstrzymanie od ekscytacji. Konieczne będą dalsze badania w celu określenia optymalnej dawki komórek endodermy trzustki, niezbędnej do osiągnięcia korzyści klinicznych.
- Naszym ostatecznym celem jest osiągnięcie pełnej niezależności insulinowej dla pacjentów, bez potrzeby przewlekłej immunosupresji - podsumował prof. Kieffer.
