Ученые вырастили из стволовых клеток более точные заменители клеток поджелудочной железы
Авторы считают, что новая технология может помочь преодолеть сразу несколько старых проблем в разработке клеточной терапии диабета 1 типа.
Источник: Новости науки. Иллюстрация подготовлена с помощью трансформера.
МОСКВА, 17 апреля. /Новости науки/. Исследователи из Каролинского института и Королевского технологического института KTH в Швеции разработали улучшенный способ получения инсулин-продуцирующих клеток из человеческих стволовых клеток. В лабораторных тестах такие клетки эффективно реагировали на глюкозу, а после пересадки мышам с диабетом помогли восстановить контроль над уровнем сахара в крови. Результаты опубликованы в журнале Stem Cell Reports.
Диабет 1 типа развивается, когда иммунная система уничтожает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. В результате организм перестает нормально усваивать глюкозу, и человеку приходится постоянно следить за уровнем сахара и вводить инсулин. Один из самых перспективных путей лечения — заменить утраченные клетки новыми, выращенными в лаборатории.
Проблема в том, что прежние методы часто давали нестабильный результат. Вместо нужных клеток ученые получали смесь из полезных и нежелательных типов клеток, а сами инсулин-продуцирующие клетки нередко оказывались недостаточно зрелыми и плохо реагировали на глюкозу.
Шведские исследователи предложили более надежный подход. Они оптимизировали условия выращивания и дали клеткам возможность самостоятельно формировать трехмерные кластеры. Это помогло уменьшить количество нежелательных клеток и улучшить качество нужных.
«Мы разработали метод, который надежно производит высококачественные инсулин-продуцирующие клетки из нескольких линий стволовых клеток человека. Это открывает возможности для будущей клеточной терапии, специфичной для пациента, которая может снизить иммунное отторжение», — отметил профессор Каролинского института Пер-Олоф Берггрен.
По данным авторов, полученные клетки были более зрелыми и чистыми, чем при использовании предыдущих методик. В лабораторных условиях они выделяли инсулин и выраженно реагировали на повышение уровня глюкозы.
Затем ученые пересадили эти клетки мышам с диабетом. Трансплантацию проводили в переднюю камеру глаза — этот метод позволяет наблюдать за тем, как клетки приживаются и работают, почти не травмируя животных.
После пересадки у мышей постепенно восстановилась способность регулировать уровень сахара в крови. Наблюдения показали, что клетки продолжали дозревать уже внутри организма и сохраняли свою функцию на протяжении нескольких месяцев.
«Мы наблюдали, что клетки постепенно созревали после трансплантации, сохраняя способность регулировать уровень сахара в крови в течение нескольких месяцев, что демонстрирует их потенциал для будущего лечения», — пояснил Берггрен.
Авторы считают, что новая технология может помочь преодолеть сразу несколько старых проблем в разработке клеточной терапии диабета 1 типа. Следующий шаг — приближение метода к клиническому применению.
«Это может решить ряд проблем, которые ранее препятствовали разработке методов лечения диабета 1 типа на основе стволовых клеток. Опираясь на это, мы будем работать над клиническим переводом, направленным на лечение диабета 1 типа», — сказал профессор Каролинского института Фредрик Ланнер.
Сегодня клеточная терапия диабета 1 типа уже проходит несколько клинических испытаний в разных странах. Новая работа важна тем, что предлагает более точный и воспроизводимый способ получать нужные клетки, а значит, делает такие подходы ближе к реальной медицине.
Диабет 1 типа развивается, когда иммунная система уничтожает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. В результате организм перестает нормально усваивать глюкозу, и человеку приходится постоянно следить за уровнем сахара и вводить инсулин. Один из самых перспективных путей лечения — заменить утраченные клетки новыми, выращенными в лаборатории.
Проблема в том, что прежние методы часто давали нестабильный результат. Вместо нужных клеток ученые получали смесь из полезных и нежелательных типов клеток, а сами инсулин-продуцирующие клетки нередко оказывались недостаточно зрелыми и плохо реагировали на глюкозу.
Шведские исследователи предложили более надежный подход. Они оптимизировали условия выращивания и дали клеткам возможность самостоятельно формировать трехмерные кластеры. Это помогло уменьшить количество нежелательных клеток и улучшить качество нужных.
«Мы разработали метод, который надежно производит высококачественные инсулин-продуцирующие клетки из нескольких линий стволовых клеток человека. Это открывает возможности для будущей клеточной терапии, специфичной для пациента, которая может снизить иммунное отторжение», — отметил профессор Каролинского института Пер-Олоф Берггрен.
По данным авторов, полученные клетки были более зрелыми и чистыми, чем при использовании предыдущих методик. В лабораторных условиях они выделяли инсулин и выраженно реагировали на повышение уровня глюкозы.
Затем ученые пересадили эти клетки мышам с диабетом. Трансплантацию проводили в переднюю камеру глаза — этот метод позволяет наблюдать за тем, как клетки приживаются и работают, почти не травмируя животных.
После пересадки у мышей постепенно восстановилась способность регулировать уровень сахара в крови. Наблюдения показали, что клетки продолжали дозревать уже внутри организма и сохраняли свою функцию на протяжении нескольких месяцев.
«Мы наблюдали, что клетки постепенно созревали после трансплантации, сохраняя способность регулировать уровень сахара в крови в течение нескольких месяцев, что демонстрирует их потенциал для будущего лечения», — пояснил Берггрен.
Авторы считают, что новая технология может помочь преодолеть сразу несколько старых проблем в разработке клеточной терапии диабета 1 типа. Следующий шаг — приближение метода к клиническому применению.
«Это может решить ряд проблем, которые ранее препятствовали разработке методов лечения диабета 1 типа на основе стволовых клеток. Опираясь на это, мы будем работать над клиническим переводом, направленным на лечение диабета 1 типа», — сказал профессор Каролинского института Фредрик Ланнер.
Сегодня клеточная терапия диабета 1 типа уже проходит несколько клинических испытаний в разных странах. Новая работа важна тем, что предлагает более точный и воспроизводимый способ получать нужные клетки, а значит, делает такие подходы ближе к реальной медицине.
