Duminică, 9 februarie 2014. - Oamenii de știință de la Gladstone Institutes, din San Francisco, California, Statele Unite, au dezvoltat o tehnică în modele de animale care ar putea înlocui celulele distruse de diabetul de tip 1. Constatarea, publicată în Cell Stem Cell, este un pas important în vederea eliberarii pacienților de injecțiile care trebuie administrate pe viață.
Diabetul de tip 1, care se manifestă de obicei în copilărie, este cauzat de distrugerea celulelor beta, un tip de celule care se depun în mod normal în pancreas și produc un hormon numit insulină fără de care organele corpului au dificultăți de absorbție. zaharuri, ca glucoza, din sânge. Boala poate fi controlată prin măsurarea nivelului de glucoză și prin injecții de insulină, deși o soluție mai bună ar fi înlocuirea celulelor beta lipsă. Cu toate acestea, aceste celule sunt greu de accesat, astfel încât cercetătorii s-au concentrat pe tehnologia celulelor stem ca o modalitate de a le face.
„Medicamentul regenerativ poate furniza o sursă nelimitată de celule beta producătoare de insulină care pot fi transplantate la pacient”, spune dr. Sheng Ding, care este și profesor la Universitatea din California, San Francisco (UCSF). „Dar încercările anterioare de a produce cantități mari de celule beta sănătoase și de a dezvolta un sistem viabil nu au avut un succes total. Așadar, am adoptat o abordare oarecum diferită”, explică el.
Una dintre principalele provocări pentru generarea unor cantități mari de celule beta este aceea că aceste celule au o capacitate de regenerare limitată, așa că, odată ce se maturizează, este dificil să fabricați mai mult. Așa că echipa de cercetători a acestei lucrări a decis să facă un pas înapoi în ciclul de viață al celulei.
Oamenii de știință au adunat celule ale pielii, numite fibroblaste, de la șoarecii de laborator și apoi, folosind un „cocktail” de molecule și factori de reprogramare, au transformat aceste fibroblaste în celule similare cu cele ale endodermului, care sunt un tip de celulă care găsite în embrionul timpuriu și se maturizează în cele din urmă în principalele organe ale corpului, inclusiv în pancreas.
„Folosind un alt cocktail chimic, transformăm aceste celule endoderm în celule care imitau celulele pancreasului la început, pe care le numim PPLC”, spune că Li Li, autorul principal al articolului, Gladstone post-doctoral.
„Scopul nostru inițial a fost să vedem dacă putem face ca aceste PPLC să se maturizeze în celule care, precum celulele beta, răspund la semnalele chimice corecte și, cel mai important, secretă insulină. Și experimentele noastre inițiale, efectuate pe o placă de la Petri, au dezvăluit că au făcut-o ", continuă el.
Echipa de cercetare a dorit apoi să vadă dacă același lucru s-a întâmplat și la modelele de animale vii, așa că au transplantat PPLC la șoareci modificați pentru a avea hiperglicemie (niveluri ridicate de glucoză), un indicator cheie al diabetului.
O „relație directă” între transplantul de PPLC și reducerea hiperglicemiei
"La doar o săptămână după transplant, nivelul de glucoză al animalelor a început să scadă treptat apropiindu-se de nivelurile normale - Ke Li continuă. Iar când am eliminat celulele transplantate, am văzut un vârf imediat de glucoză, ceea ce relevă o relație directă între Transplant de PPLC și reducerea hiperglicemiei. "
Când echipa a analizat șoarecii la opt săptămâni după transplant, ei au observat că PPLC a dat loc unor celule beta secretante de insulină complet funcționale. „Aceste rezultate evidențiază doar puterea moleculelor mici în reprogramarea celulară și sunt o dovadă a principiului că într-o zi ar putea fi folosite ca abordare terapeutică personalizată la pacienți”, spune Sheng Ding.
„Sunt deosebit de încântat de ideea de a transpune aceste rezultate în sistemul uman", spune Matthias Hebrok, unul dintre autorii studiului și director al Centrului de Diabet zaharat UCSF. "În viitorul imediat, această tehnologie în celulele umane ar putea oferi progrese semnificative în Înțelegerea noastră despre modul în care defectele de celule beta inerente provoacă diabetul, abordând în mod dramatic cura mult necesară. "
Tag-Uri:
Diferit Cut-And-Copil Familie
Diabetul de tip 1, care se manifestă de obicei în copilărie, este cauzat de distrugerea celulelor beta, un tip de celule care se depun în mod normal în pancreas și produc un hormon numit insulină fără de care organele corpului au dificultăți de absorbție. zaharuri, ca glucoza, din sânge. Boala poate fi controlată prin măsurarea nivelului de glucoză și prin injecții de insulină, deși o soluție mai bună ar fi înlocuirea celulelor beta lipsă. Cu toate acestea, aceste celule sunt greu de accesat, astfel încât cercetătorii s-au concentrat pe tehnologia celulelor stem ca o modalitate de a le face.
„Medicamentul regenerativ poate furniza o sursă nelimitată de celule beta producătoare de insulină care pot fi transplantate la pacient”, spune dr. Sheng Ding, care este și profesor la Universitatea din California, San Francisco (UCSF). „Dar încercările anterioare de a produce cantități mari de celule beta sănătoase și de a dezvolta un sistem viabil nu au avut un succes total. Așadar, am adoptat o abordare oarecum diferită”, explică el.
Una dintre principalele provocări pentru generarea unor cantități mari de celule beta este aceea că aceste celule au o capacitate de regenerare limitată, așa că, odată ce se maturizează, este dificil să fabricați mai mult. Așa că echipa de cercetători a acestei lucrări a decis să facă un pas înapoi în ciclul de viață al celulei.
Oamenii de știință au adunat celule ale pielii, numite fibroblaste, de la șoarecii de laborator și apoi, folosind un „cocktail” de molecule și factori de reprogramare, au transformat aceste fibroblaste în celule similare cu cele ale endodermului, care sunt un tip de celulă care găsite în embrionul timpuriu și se maturizează în cele din urmă în principalele organe ale corpului, inclusiv în pancreas.
„Folosind un alt cocktail chimic, transformăm aceste celule endoderm în celule care imitau celulele pancreasului la început, pe care le numim PPLC”, spune că Li Li, autorul principal al articolului, Gladstone post-doctoral.
„Scopul nostru inițial a fost să vedem dacă putem face ca aceste PPLC să se maturizeze în celule care, precum celulele beta, răspund la semnalele chimice corecte și, cel mai important, secretă insulină. Și experimentele noastre inițiale, efectuate pe o placă de la Petri, au dezvăluit că au făcut-o ", continuă el.
Echipa de cercetare a dorit apoi să vadă dacă același lucru s-a întâmplat și la modelele de animale vii, așa că au transplantat PPLC la șoareci modificați pentru a avea hiperglicemie (niveluri ridicate de glucoză), un indicator cheie al diabetului.
O „relație directă” între transplantul de PPLC și reducerea hiperglicemiei
"La doar o săptămână după transplant, nivelul de glucoză al animalelor a început să scadă treptat apropiindu-se de nivelurile normale - Ke Li continuă. Iar când am eliminat celulele transplantate, am văzut un vârf imediat de glucoză, ceea ce relevă o relație directă între Transplant de PPLC și reducerea hiperglicemiei. "
Când echipa a analizat șoarecii la opt săptămâni după transplant, ei au observat că PPLC a dat loc unor celule beta secretante de insulină complet funcționale. „Aceste rezultate evidențiază doar puterea moleculelor mici în reprogramarea celulară și sunt o dovadă a principiului că într-o zi ar putea fi folosite ca abordare terapeutică personalizată la pacienți”, spune Sheng Ding.
„Sunt deosebit de încântat de ideea de a transpune aceste rezultate în sistemul uman", spune Matthias Hebrok, unul dintre autorii studiului și director al Centrului de Diabet zaharat UCSF. "În viitorul imediat, această tehnologie în celulele umane ar putea oferi progrese semnificative în Înțelegerea noastră despre modul în care defectele de celule beta inerente provoacă diabetul, abordând în mod dramatic cura mult necesară. "
