Cukrzyca: przeprogramować komórki trzustki, aby produkowały insulinę

Cukrzyca oznacza, że organizm nie jest w stanie skutecznie zarządzać cukrami we krwi. Często definicję tej choroby redukuje się do braku hormonu wydzielanego przez trzustkę, czyli insuliny, która ma obniżać glikemię. Nie mówi się, że jednocześnie dochodzi do nadprodukcji glukagonu, antagonisty insuliny. Idealna terapia więc powinna obniżać poziomy glukagonu, a podnosić poziomy insuliny.

Hormony te są wydzielane przez wysepki trzustki (wysepki Langerhansa). Insulinę produkują komórki beta, a glukagon – komórki alfa.

Naukowcy z Uniwersytetu Pennsylwanii w USA wpadli ostatnio na pomysł, aby spróbować przeprogramować komórki alfa trzustki, tak żeby zrobić z nich komórki beta. I prawie im się to udało – na tyle, że zmodyfikowane komórki naprawdę produkują insulinę.

Aby tego dokonać, badacze posłużyli się histonami, czyli proteinami, wokół których owija się nić DNA. Histony odpowiadają za regulację genów.

W komórkach alfa trzustki, tak jak w tkance jeszcze nie zróżnicowanej, znajdujemy histony wyposażone w 2 antagonistyczne modyfikacje: jedna hamuje transkrypcję genów, druga sprzyja ekspresji genów.

Prace ukazały się w Journal of Clinical Investigation. Autorzy pobrali próbki trzustki od zmarłych, a następnie komórki te poddali hodowli laboratoryjnej z dodatkiem Adox (adenosine dialdehyde). Molekuła ta jest inhibitorem metylotransferazy, czyli enzymu, który transferuje grupy metylowe na histonach.

W ten sposób, naukowcy zmodyfikowali ekspresję genów. A w końcu, komórki alfa zaczęły się przekształcać i nabrały cech komórek beta trzustki.

Przeprogramowanie to pozostaje niepełne co prawda, ale powstałe w ten sposób komórki zaczęły wydzielać insulinę.

Naukowcy mają teraz nadzieję, że odkrycie to pomoże produkować komórki beta na wielką skalę, aby można było je przeszczepiać pacjentom chorym na cukrzycę typu 1 i 2.

Trzeba jeszcze potwierdzić ten sukces w doświadczeniu in vivo, tzn. spróbować kontrolować populacje komórek trzustki bezpośrednio u pacjenta. Oczywiście, taki wyczyn wymagałby wielu lat pracy, więc na tę chwilę pozostaje to jeszcze w sferze marzeń.