Группа ученых из Гарвардской медицинской школы в исследовании на мышах разработала способ модифицировать собственные стволовые клетки организма, что приведет к повышенному синтезу белка PD-L1, который подавляет чрезмерную активность иммунной системы.
При сахарном диабете 1 из-за гибели бета-клеток поджелудочной железы в крови снижается уровень инсулина. Поступающая с пищей глюкоза не усваивается клетками и не преобразуется в энергию, а остается в крови (гипергликемия). Постоянно повышенный уровень глюкозы в крови приводит к многочисленным осложнениям, таким как снижение зрения, формирование незаживающих трофических язв, полинейропатия, нефропатия и прочие.
Доказано, что в развитии сахарного диабета 1 типа решающее значение имеет дефект иммунной системы: Т-лимфоциты, в норме защищающие организм, принимают бета-клетки поджелудочной железы за чужеродных агентов и атакуют их. Причины дефекта неизвестны. Возможно, виновен некий вирус, который при наличии наследственной предрасположенности запускает этот аутоиммунный процесс.
Существующее лечение сахарного диабета заключается в постоянном введении инсулина и направлено на борьбу с последствиями, но исследователи не теряют надежду полностью излечить заболевание, устранив его причину.
Были попытки сделать это разными способами, например, использовать цитостатические препараты, тормозящие клеточную активность Т-лимфоцитов, разработать вакцины, направленные на изменение иммунного ответа, вводить стволовые клетки пуповинной крови.
Наиболее перспективным казался метод введения собственных кроветворных стволовых клеток с целью «перезагрузить» иммунную систему, но и он был недостаточно эффективным.
В новом исследовании группа ученых под руководством Паолы Фиорины (Paolo Fiorina) нашла причину неэффективности такой терапии. Было обнаружено, что при сахарном диабете кроветворные стволовые клетки имеют дефект: они перестают вырабатывать белок PD-L1. Этот белок подавляет Т-лимфоциты, препятствуя их чрезмерной активности, и таким образом поддерживает иммунную систему в балансе.
У мышей с диабетом экспрессия генов, кодирующих синтез белка PD-L1, в кроветворных стволовых клетках отличалась от таковой у здоровых мышей. Эта разница вела к значительному снижению уровня PD-L1 даже на ранних стадиях диабета.
Исследователи подвергли стволовые клетки генной модификации, восстановив синтез белка PD-L1, и протестировали на клетках мышей и человека. В обоих случаях модифицированные стволовые клетки крови вызвали снижение воспалительной реакции за счет подавления иммунного ответа.
При попадании в организм мышей с диабетом модифицированные стволовые клетки мигрировали в ткань поджелудочной железы, что сопровождалось кратковременным снижением уровня глюкозы в крови. Длительный эффект (до конца жизни) сохранился у трети мышей. Результаты эксперимента доказывают, что модифицированные стволовые клетки вызывают перестройку иммунной системы.
Преимущество данного способа лечения диабета заключается в теоретическом отсутствии побочных эффектов, так как организм получает свои же стволовые клетки после модификации.
Исследователи экспериментировали с двумя способами активизации синтеза PD-L1: описанной выше генотерапии и регуляцией белковые механизмов клеток с помощью «коктейля» из трех малых молекул. Оба метода одинаково эффективно восстанавливали функцию поджелудочной железы.
Совместно с частной компанией они ищут способы улучшить второй метод лечения и надеются перейти к его клиническому исследованию.
Статья Moufida Ben Nasr et al. PD-L1 genetic overexpression or pharmacological restoration in hematopoietic stem and progenitor cells reverses autoimmune diabetes опубликована в журнале Science Translational Medicine.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Medical News Today: Type 1 diabetes: Could modified blood stem cells lead to a cure?
