Методика, созданная американскими учеными, позволила получить индуцированные клетки поджелудочной железы, которые синтезируют инсулин. Эта разработка может стать основой для лечения диабета у людей.
Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе превратили человеческие стволовые клетки в эндокринные бета-клетки, продуцирующие инсулин, и вылечили с их помощью от диабета лабораторных мышей. Статью о своей работе исследователи опубликовали в издании Nature Biology.
«У этих мышей был очень тяжелый диабет с показаниями уровня сахара более 500 миллиграммов на децилитр крови, что может быть фатально для человека, — рассказывает об эксперименте руководитель исследования Джеффри Миллман. — Когда мы ввели мышам инсулин-секретирующие клетки, в течение двух недель их уровень глюкозы в крови вернулся к норме и оставался таким в течение многих месяцев».
Способ превращения стволовых клеток в бета-клетки эта же группа ученых разработала еще два года назад. Но тогда повлиять на состояние мышей с диабетом исследователи не смогли. Дело в том, что, когда стволовые клетки заставляют дифференцироваться по определенному типу, получается смесь целевых и нецелевых клеток.
Нецелевые клетки поджелудочной железы ничего не повреждали при введении в организм мышей — но и не боролись с диабетом. «Нужно около миллиарда бета-клеток, чтобы вылечить человека от диабета. Но если четверть из них, на самом деле, являются клетками печени или другими типами клеток поджелудочной железы, <…> вам потребуется уже 1,25 миллиарда клеток. Справиться с болезнью будет на 25% сложнее», — резюмирует Миллман.
Теперь исследователям удалось добиться большего выхода целевых клеток в процессе дифференциации — благодаря обнаруженной связи между состоянием цитоскелета (клеточного каркаса внутри эукариотических клеток) и путями дифференциации. Ингибируя полимеризацию белка актина в цитоскелете при помощи латрункулина А (органического токсина морских губок Красного моря), ученым удалось направлять дифференциацию по нужному «маршруту».
Усовершенствованная методика позволила команде Миллмана получать культуры клеток, которые гораздо лучше выполняют поставленную задачу. Новый способ эффективно работает на стволовых клетках из разных источников, что значительно расширяет возможности этой методики при изучении разных заболеваний и разработке методов их лечения.
Ученые признают, что их методику еще нужно серьезно усовершенствовать, чтобы она была пригодна для лечения людей, страдающих диабетом. В частности, необходимо протестировать индуцированные бета-клетки на более крупных животных и в течение длительных периодов времени.
Автор: Полина Гершберг