Közelebb kerültek a tudósok a fiatalkori cukorbetegség gyógyításához

Kísérleti egér. Az egér hímivarsejteknek nem ártott a kozmikus sugárzásnak való hosszú kitettség

Az 1-es típusú, más néven fiatalkori cukorbetegség egér-modelljében tartós vércukorkontrollt értek el egy kísérleti terápiával. Az egereknek, akik inzulin-injekciókon éltek korábban, a kezelés után soha többet nem kellett inzulint kapniuk.

A University of Utah (Egyesült Államok) orvosi fakultásának kutatói által kifejlesztett, egyelőre csak kísérleti egereken kipróbált terápia a vércukorszint szabályozásában résztvevő egyik hasnyálmirigy-sejttípust inzulintermelő sejtté alakítja. A készítmény olyan emberi ellenanyagokat tartalmaz, amelyek elnyomják a glukagon nevű, vércukorszintet emelő hormon hatását.

Egyetlen adag beadása olyan kiterjedt átalakulást idéz elő a hasnyálmirigyben, melynek során az inzulintermelő sejtek össztömege csaknem 7-szeresére nő, a cukorbetegséggel összefüggő tünetek pedig elmúlnak.

„Az állatoknak, amelyek korábban rendszeres inzulin-injekciókon éltek, soha többé nem kellett cukorbetegség elleni kezelést kapniuk. A kezelés befejezése után hosszú idővel is normális vércukorszintet tartottak fenn – hangsúlyozta William L. Holland, a University of Utah Health táplálkozástudományi és integratív élettani tanára, a cikk levelező szerzője. – Ez azt az üzenetet hordozza a sok millió 1-es típusú diabétesszel élő ember számára, hogy létezik esély a saját inzulintermelő képességük helyreállítására, a vércukorháztartásuk normalizálására, és hogy reményeink szerint segíthetünk nekik megszabadulni a betegségtől."

A tudósok sietnek leszögezni, hogy ez a cél még igen távoli.

Kutatásunk feltétlenül ígéretes, de minden valószínűség szerint csak az első lépés egy hosszú úton annak bizonyítása felé, hogy ez a megközelítés működőképes lehet-e az 1-es típusú diabéteszben szenvedő embereknél

– bocsátotta előre Holland. – Még sok-sok teendőnk van addig."

A Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban megjelent cikk közreműködői között a utahi kutatók mellett szerepelnek a Vanderbilt University Medical Center, a Baylor College of Medicine, a Lilly Research Laboratories, a University of Texas Southwestern Medical Center, a dallasi Veteran's Administration és a Fiatalkori Diabétesz Kutatási Alap (Juvenile Diabetes Research Foundation) tudósai.

Kísérleti egér (illusztráció) Forrás: dpa Picture-Alliance via AFP/Friso Gentsch

A kutatás

A glukagont és az inzulint egyaránt a hasnyálmirigy hormontermelő sejtjei állítják elő, amelyek az ún. Langerhans-féle szigetekbe csoportosulnak. Normálisan e két ellentétes hatású hormon együttesen állítja be a vércukor kívánt szintjét, ám az 1-es típusú diabéteszben az egyensúly felborul, miután az immunrendszer megtámadja és elpusztítja az inzulint termelő sejteket. Ezért az 1-es típusú diabéteszben szenvedő emberek többsége csak úgy maradhat életben, ha injekciókban vagy beépített pumpa segítségével inzulint juttat a szervezetébe.

„Mire valakinél felállítják az 1-es típusú diabétesz diagnózisát, addigra jó eséllyel már elvesztette az inzulintermelő sejtjeinek 90 százalékát – fejtette ki Danielle Dean, a tanulmány társszerzője és a Vanderbilt University Medical Center munkatársa. –

Így aztán ha azt akarjuk, hogy egy 1-es típusú diabéteszben szenvedő személy függetlenné váljék az inzulinkezeléstől, akkor a szervezetének saját inzulintermelő sejtjeit kell rávennünk a szaporodásra és sokasodásra."

Hogy kiderítsék, mégis miképp lehetne ezt elérni, Holland, Dean és munkatársaik először cukorbeteggé tettek kísérleti egereket a hasnyálmirigyük inzulintermelő béta-sejtjeinek elpusztításával, majd megkezelték őket az Ab-4 nevű emberi monoklonális ellenanyaggal, amely megakadályozza a glukagon kötődését a májban lévő célsejtjeikhez.

A kezelés hatására az egerek vérében normalizálódott mind az inzulin, mind a vércukor szintje.

A részletek jobb megértése érdekében a kutatók a glukagont termelő alfa-sejteket pirosan fluoreszkáló fehérjével jelölték meg. A kezelés hatására nőtt a pirosan fluoreszkáló sejtek száma, és kiderült, hogy a felszaporodott sejtállomány immár inzulint is termel. Ez arra utalt, hogy az eredetileg glukagontermelésre beállított sejtek átnyergeltek az ellentétes hatású hormon, az inzulin termelésére.

Az első kísérletek még olyan egerekben zajlottak, amelyekben az inzulintermelő sejtek regenerációját nem akadályozta az immunrendszer közbelépése. A következő lépésben viszont a kutatók áttértek a NOD (non-obese diabetic: nem elhízott cukorbeteg) egérmodellre. Ezek a mutáns egerek spontán diabéteszesek lesznek, mert túlzottan agresszív immunrendszerük megtámadja és elpusztítja a béta-sejtjeiket, ami erősen emlékeztet arra, ahogyan az emberi 1-es típusú diabétesz kialakul. Az Ab-4 antitestekkel való kezelés azonban ezekben az egerekben is helyreállította az inzulintermelést, és bőségesen regenerálta a hasnyálmirigy elpusztult bétasejt-állományát.

„Roppant izgalmas, hogy a kezelésünk megvédi és helyreállítja az inzulint termelő béta-sejteket az immuntámadás folytonosan fennálló veszélye mellett is – emelte ki Holland. –

A jelek szerint az újonnan keletkező béta-sejteket az immunrendszer nem képes megölni."

A további lépések

A látványos eredmények ellenére a kutatók óvatosak voltak a bizakodással, mert sok ígéretes kísérleti terápiát láttak már, amely egerekben megnövelte a béta-sejtek állományát, de tenyésztett emberi hasnyálmirigy-szigeteken vagy a valódi páciensekben kudarcot vallott. Ezért még egyet tovább lépve immunhiányos diabéteszes egerekbe emberi Langerhans-szigeteket ültettek, majd szelektív módon elpusztították az egerek saját béta-sejtjeit, hogy csak az emberi béta-sejtek maradjanak a szervezetükben. Amikor ezeket az egereket megkezelték Ab-4-gyel, javult a vércukorszint-szabályozásuk, és megemelkedett a vérükben az emberi inzulin szintje, ami egyértelműen arra vallott, hogy a kezelés kedvező hatással volt az emberi Langerhans-szigetekre.

Ez a pozitív hatás még 40 nappal a kezelés után is kimutatható volt.

A tudósok a következő kísérletekben annak a pontos mechanizmusát szeretnék megérteni, hogy miként változnak a glukagontermelő alfa-sejtek inzulintermelő béta-sejtekké, és vajon hogyan kerülik el az immunrendszer támadásait.