Nauka  / Artykuł

Ponad 100 lat temu cukrzyca była śmiertelną chorobą. Dziś wiemy, jak ją wyleczyć

Wyleczenie cukrzycy typu 1 to chyba najlepszy dowód na ogromne możliwości komórek macierzystych i medycyny regeneracyjnej. Co prawda terapia została jak na razie przetestowana tylko na laboratoryjnych gryzoniach, ale to zapewne się zmieni. Pytanie tylko kiedy.

Niektórzy mogą nie zdawać sobie z tego sprawy, ale do czasu, kiedy udało nam się opracować skuteczny proces produkcji insuliny, czyli trochę ponad 100 lat temu, cukrzyca była nieuleczalną chorobą śmiertelną.

Dziś oczywiście nadal jest niebezpieczna, ale dzięki nauce potrafimy trzymać ją w ryzach. Założę się też, że za nieco ponad 100 lat, będzie ona mniej irytującym schorzeniem, niż przeziębienie. Albo po prostu zniknie, bo nauczymy się odpowiednio programować ludzki genom.

Cukrzyca, insulina - o co chodzi?

Insulina to hormon, który jest niezbędny do przenoszenia glukozy z krwi do wszystkich komórek ludzkiego organizmu, które akurat zgłaszają zapotrzebowanie na insulinę.

Bez dostaw tego hormonu, komórki nie są w stanie produkować energii. Dodatkowo, bez obecności insuliny, we krwi wzrasta poziom glukozy, która w postaci nieprzetworzonej prowadzi do uszkodzenia tkanek w organizmie i wynikających z tego procesu powikłań, które prędzej, czy później zaczynają zagrażać życiu chorego.

Cukrzyca typu 1 sprowadza się do wadliwego działania naszego układu immunologicznego, który nieproszony atakuje komórki beta, odpowiedzialne w naszym organizmie za produkcję insuliny w trzustce. Z kolei w cukrzycy typu 2 problem polega na tym, że nasze tkanki mają zmniejszoną wrażliwość na insulinę, przez co domagają się jej więcej, niż organizm (a właściwie to komórki beta w trzustce) jest w stanie wyprodukować.

Oba typy sprowadzają się więc do tego, że mamy za mało komórek beta - albo dlatego, że są one atakowane przez układ immunologiczny, albo dlatego, że nie są one dostatecznie wydajne przez zmniejszoną wrażliwość insulinową naszego organizmu. Oczywistym rozwiązaniem wyleczenia cukrzycy jest więc dostarczenie do organizmu cukrzyka większej liczby komórek beta...

I tu pojawiają się komórki macierzyste

Odpowiednie programowanie komórki macierzystej pozwala na stworzenie z niej dowolnej innej komórki występującej w naszym organizmie. Wychodząc z takiego założenia, badacze od jakiegoś czasu szukali najbardziej efektywnego sposobu na wyhodowanie komórek beta na potrzeby cukrzyków. Uczeni z laboratorium Millmana zajmowali się tym problemem od kilku lat.

W 2016 r. udało im się opracować metodę na produkcję komórek wydzielających insulinę, stworzonych na bazie wzorca pobranego od pacjentów z cukrzycą typu 1. Problem polegał jednak na tym, że programowane w warunkach laboratoryjnych komórki macierzyste nie przekstałcały się tylko i wyłącznie w komórki beta.

- Dość częstym problemem przy przekształcaniu komórek macierzystych w komórki beta, neurony, czy też komórki sercowe jest to, że produkujesz również inne komórki, które nie są ci do niczego potrzebne. W przypadku komórek beta są to np. inne rodzaje komórek trzustki lub wątroby. Aby wyleczyć osobę z cukrzycą, potrzeba ok. miliarda komórek beta. Jeśli jedna czwarta tworzonych przez ciebie komórek przekształca się w inne komórki trzustki bądź wątroby, leczenie cukrzycy staje się o 25 proc. trudniejsze - tłumaczy Millman.

Nowe odkrycie badaczy z laboratorium Millmana polega na usprawnieniu tego procesu w taki sposób, żeby wyprodukować jak najmniej niepożądanych komórek. Nowa technika skupia się na zaprogramowaniu odpowiedniego cytoszkieletu komórki, w którą przekształcana jest komórka macierzysta.

Cytoszkielet to takie wewnętrzne rusztowanie komórki, które nadaje jej kształt i warunkuje rodzaj jej interakcji z otoczeniem. Millman i jego zespół założyli, że jeśli skupią się na zmuszeniu komórek macierzystych do uformowania odpowiedniego dla komórek beta cytoszkieletu, zmniejszą w ten sposób liczbę niechcianych, wyhodowanych przypadkiem komórek innego typu.

- To zupełnie inne podejście. Zamiast - tak jak wcześniej - identyfikować różne czynniki i białka, żeby zobaczyć co się stanie, udało nam się zrozumieć lepiej cały proces i uczynić go mniej przypadkowym - tłumaczy Millman.

Nowa metoda okazała się być nader skuteczna. Naukowcom udało się wytworzyć więcej komórek beta z tej samej liczby komórek macierzystych (pochodzących z różnych źródeł) i wszczepić je gryzoniom chorym na cukrzycę. Po tym zabiegu, myszy w zaawansowanym stadium cukrzycy ozdrowiały błyskawicznie, nie wykazując żadnych objawów typowych dla tej choroby przez ponad pół roku.

Kiedy tę samą metodę będzie można zastosować u ludzi?

Doskonałe pytanie. Na pewno nie w tym roku. Badacze z laboratorium Millmana muszą najpierw przetestować tworzone nową metodą komórki przez dłuższy czas oraz na większych, bardziej zbliżonych (pod względem narządów) do ludzi zwierzętach (np. świniach). Zanim to nastąpi, z pewnością minie jeszcze kilka lat.

Oprócz tego, jeśli chcemy rozmawiać o realnym sposobie terapii dla cukrzyków, naukowcy muszą opracować jeszcze sposoby na jak największy stopień automatyzacji swojej metody, tak aby była ona odpowiednio skalowalna.

W samej Polsce - według danych publikowanych przez Narodowy Fundusz Zdrowia - na cukrzycę choruje aktualnie ok. 3,5 mln osób. Z tego – według NFZ – ok. miliona chorych pozostaje nadal niezdiagnozowanych.

Wyobraźcie sobie teraz, że te 3,5 mln Polaków, zamiast codziennie robić sobie po kilka zastrzyków insulinowych, mogłoby raz, dwa razy do roku zgłosić się na uzupełnienie liczby komórek beta, wyprodukowanych z ich komórek macierzystych i… przestać chorować na cukrzycę.

Wizja ta pozostanie jeszcze przez chwilę odległa, ale już dziś można uznać ją za jak najbardziej możliwą do spełnienia. Jeśli dodatkowo weźmiemy pod uwagę fakt, że od dość niedawna zaczęliśmy uczyć się i poznawać możliwości komórek macierzystych, osobiście nie mogę doczekać się kolejnych odkryć związanych z ich programowaniem.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst