Komórki macierzyste motorem nowej terapii cukrzycy typu 1

Choroba charakteryzująca się destrukcją komórek produkujących insulinę, znajdujących się na wysepkach Langerhansa w trzustce, prowadzi do wielu powikłań i późno rozpoznana może stanowić nawet zagrożenie życia, zwłaszcza w młodym wieku. Do badań przystąpiły dwa międzynarodowe zespoły badawcze.

Zakrojony na szeroką skalę program badań nad nowymi sposobami leczenia cukrzycy typu 1 prowadzony przez dwa międzynarodowe zespoły badawcze – pierwszy, kierowany przez prof. Eelco de Koninga z Leiden University Medical Center; drugi, kierowany przez prof. Timothy'ego Kieffera z University of British Columbia – zaowocował opracowaniem terapii opartej na komórkach macierzystych.

Cukrzyca typu 1 charakteryzująca się destrukcją komórek produkujących insulinę, znajdujących się na wysepkach Langerhansa w trzustce, prowadzi do wielu powikłań i późno rozpoznana może stanowić nawet zagrożenie życia, zwłaszcza w młodym wieku, jak udowodniły to badania amerykańskie nad przyczynami nagłych zgonów nastolatków, prowadzone w latach 90. Nawet obecne terapie zmniejszają poziom glukozy, ale go nie normalizują i nie regulują, mimo że działają długotrwale. Proponowana w niektórych przypadkach terapia poprzez przeszczep jest bardzo droga ze względu na brak dawców.

Próbując ominąć te ograniczenia, już w 2006 roku naukowcy pracujący dla Novocell (obecnie ViaCyte) stworzyli wielostopniowy protokół zakładający wykorzystanie ludzkich komórek embrionalnych przekształcających się w niedojrzałe komórki endodermy różnicujące się do komórek trzustki. Protokół zakładał użycie szlaków sygnałowych wykorzystywanych w trakcie rozwoju komórek trzustki. Był to konstrukt teoretyczny, następujące po nim badania in vivo na modelu zwierzęcym wskazały, że komórki endodermy są zdolne do przekształcania się w dojrzałe i w pełni funkcjonalne komórki trzustki.

Do badań przystąpiły dwa międzynarodowe zespoły badawcze. Komórki endodermy zostały umieszczone w tak zwanych niezabezpieczonych, czyli otwartych na działanie systemu immunologicznego makrokapsułkach PEC-01, których zawartość mogła przenikać bezpośrednio do komórek, i wstrzyknięto je pod skórę pacjentom z cukrzycą typu 1. Pacjenci znajdowali się w terapii immunosupresyjnej, tego samego typu co przy transplantacjach.

Zespół naukowy kierowany przez prof. Kieffera badał działanie komórek sekrecji insuliny po implementacji. PEC-01 przetrwały implementację i przekształciły się w komórki sekrecji insuliny po 26 tygodniach od wszczepienia. Po roku od implementacji 26 pacjentów objętych programem potrzebowało o 20 proc. mniej insuliny i o 13 proc. czasu mniej zabierało im osiąganie właściwego poziomu glukozy. Implanty były dobrze tolerowane i nie stwierdzono efektów niepożądanych u 24 z nich, 2 ich doświadczyły – nie były one jednak związane ze wszczepieniem, lecz z immunosupresją. W publikacji badawczej w „Cell Reports Medicine” dr Howard Foyt z tego zespołu zauważył, że 63 proc. PEC-01 wykazywało ekspresję insuliny w okresie od 3 do 12 miesięcy po wszczepieniu. Akumulacja w pełni funkcjonalnych komórek sekrecji insuliny następowała po 6–9 miesiącach od wszczepienia.

Jak wynika z analizy grupy prof. Eelco de Koninga, komórki wykazywały aktywność jeszcze 59 miesięcy po wszczepieniu, zaś komórki endodermy rozwinęły się w pełni funkcjonujące komórki wysepki trzustkowej. Grupa ta obecnie prowadzi prace nad określeniem optymalnego momentu rozwoju komórek dla transplantacji, miejsca wszczepienia, koncentracji komórek oraz zaplanowaniem ostatecznego eksperymentu badawczego z randomizowaną podwójnie ślepą próbą na ochotnikach.

Opracowanie: Marek Meissner