Na cukrzycę choruje ponad 420 mln osób na całym świecie. W cukrzycy typu 1, która dotyczy ok. 10 proc. pacjentów, niezbędne jest podawanie insuliny – hormonu obniżającego poziom glukozy we krwi. Dzieje się tak, ponieważ w trzustce zniszczone zostają komórki beta wysepek Langerhansa, produkujące insulinę. Ta odmiana cukrzycy atakuje przede wszystkim dzieci i młodych ludzi.

Cukrzyca typu 1 do niedawna była uznawana za nieuleczalną. Jedyną skuteczną terapią było podawanie insuliny w zastrzykach lub przez pompę insulinową. Potem okazało się, że pacjentów może uratować przeszczep trzustki, choć jest to operacja skomplikowana i rzadko przeprowadzana, m.in. z powodu małej liczby dawców. Dlatego naukowcy próbują przeszczepiać tylko komórki beta.

Jakie komórki przeszczepić, by organizm ich nie odrzucił?

Jednak i w tym przypadku problemem jest mała dostępność komórek, pobieranych od dawców. Podejmowano próby wykorzystania wysepek trzustkowych pobranych np. od świń. Jednak tak obce komórki były atakowane przez układ odpornościowy pacjenta i przeszczep się nie przyjmował.

Amerykańska firma Viacyte (wcześniej zwana Novocell) poszła inną drogą. Wykorzystuje pobrane z ludzkich zarodków komórki macierzyste. To uniwersalne komórki, z których mogą powstać inne, bardziej wyspecjalizowane rodzaje komórek. Uczeni potrafią już sterować rozwojem komórek macierzystych tak, aby powstały z nich komórki produkujące insulinę.

Jednak takie komórki mogą wywołać niepożądaną reakcję układu immunologicznego pacjenta. Dlatego naukowcy z Viacyte umieszczają komórki macierzyste w implancie ochronnym. Wokół implantu wytwarzają się naczynia krwionośne i staje się on w pełni funkcjonującym „organem”. Jednak pacjentowi z takim implantem trzeba podawać leki immunosupresyjne, aby organizm go nie odrzucił.

Komórki macierzyste potrafią produkować insulinę

Skuteczność terapii opracowanej przez Viacyte została teraz potwierdzona za pomocą badań, prowadzonych na kanadyjskim Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej. Ich wyniki opublikowały czasopisma naukowe „Cell Stem Cell” i „Cell Reports Medicine”.

W pierwszej pracy badacze wykazali, że przeszczepione komórki macierzyste faktycznie produkują insulinę w organizmach pacjentów chorych na cukrzycę typu 1. Implant potrzebował na to ponad pół roku, ale gdy zawarte w nim komórki dojrzały, zachowywały się zgodnie z oczekiwaniami. Przez rok obserwacji pozwoliły pacjentom ograniczyć o 20 proc. dawki przyjmowanej insuliny. – To pierwsze tego typu badania na świecie – podkreśla szef zespołu badawczego prof. Timothy Kieffer.

Do podobnych wniosków prowadzi druga publikacja. Wynika z niej, że implanty z komórkami zaczynają działać w kilka miesięcy po przeszczepie. Terapia sprawdza się w mniej więcej dwóch trzecich przypadków.

Potrzebne są dalsze badania, by dopracować nową terapię

Uczeni z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej podkreślają, że to dopiero pierwszy etap badań klinicznych nowej metody. Na razie oceniano przede wszystkim jej bezpieczeństwo. Przeszczepione komórki produkowały zbyt mało insuliny, by pacjenci mogli całkowicie zrezygnować z przyjmowania zastrzyków z tego hormonu.

U części z badanych pojawiły się też powikłania. Były one związane przede wszystkim z przyjmowaniem leków immunosupresyjnych, które ułatwiają przyjęcie się przeszczepu. – Ta metoda jest obiecująca, ale czeka ją jeszcze długa droga – komentuje prof. Eelco de Koning z Uniwersytetu w Lejdzie, niezwiązany z badaniami. Potrzeba więcej badań, m.in. by udoskonalić hodowlę i przeszczepianie komórek.

Badania nad przeszczepianiem komórek macierzystych produkujących insulinę prowadzone są też w Polsce. Zajmuje się nimi konsorcjum BIONIC. Celem jego pracy jest wydrukowanie 3D trzustki wraz z naczyniami krwionośnymi. Taki narząd po przeszczepieniu może całkowicie zastąpić zniszczoną przez chorobę część trzustki odpowiedzialną za produkcję insuliny.

Źródła: Cell Stem Cell, Cell Reports Medicine.