Diabetes: Voiko geeniterapia normalisoida verensokeritasoja?
Tutkijat ovat ehkä löytäneet tavan palauttaa normaali verensokeritaso tyypin 1 diabeteksen hiirimallissa, mikä voi osoittautua lupaavaksi ratkaisuksi tyypin 1 tai 2 diabetesta sairastaville ihmisille tulevaisuudessa.
Tohtori George Gittes, kirurgian ja lastenlääketieteen professori Pittsburghin yliopiston lääketieteellisessä koulussa Pennsylvaniassa, ja tiimi johtivat tutkimusta. Heidän havainnot julkaistiin lehdessä Solun kantasolu.
Tyypin 1 diabetes, krooninen autoimmuunisairaus, vaikuttaa noin 1,25 miljoonaan lapseen ja aikuiseen Yhdysvalloissa.
Immuunijärjestelmä, joka yleensä tuhoaa bakteereita ja vieraita aineita, laukaisee vahingossa haiman insuliinia tuottavia beetasoluja vastaan, mikä johtaa sitten korkeaan verensokeritasoon.
Ajan myötä tyypin 1 diabeteksella voi olla merkittävä vaikutus pääelimiin ja aiheuttaa sydän- ja verisuonisairauksia, hermo-, munuais-, silmä- ja jalkavaurioita, iho- ja suuolosuhteita sekä komplikaatioita raskauden aikana.
Tyypin 1 diabeteksen tutkijoiden tavoitteena on kehittää hoito, joka säilyttää ja palauttaa beetasolujen toiminnan, mikä puolestaan täydentäisi insuliinia, joka on vastuussa verensokerin siirtämisestä soluihin energiaa varten.
Yksi este tälle ratkaisulle on, että myös beetasolujen korvaushoidosta syntyvät uudet solut todennäköisesti tuhoutuisivat immuunijärjestelmässä.
Tämän esteen voittamiseksi työryhmä oletti, että muut, samanlaiset solut voidaan ohjelmoida uudelleen käyttäytymään samalla tavalla kuin beetasolut ja tuottamaan insuliinia, mutta jotka ovat riittävän erilaisia, jotta immuunijärjestelmä ei tunnista niitä ja tuhota niitä.
Alfa-solut on ohjelmoitu uudelleen beetasoluiksi
Tiimi suunnitteli adenoon liittyvän virusvektorin (AAV), joka toimitti kaksi proteiinia - Pdx1 ja MafA - hiiren haimaan. Pdx1 ja MafA tukevat beetasolujen lisääntymistä, toimintaa ja kypsymistä, ja ne voivat lopulta muuttaa alfa-solut insuliinia tuottaviksi beetasoluiksi.
Alfa-solut olivat ihanteelliset ehdokkaat uudelleenohjelmointiin. Niitä on runsaasti, samanlaisia kuin beetasolut, ja ne sijaitsevat haimassa, mikä kaikki auttaisi uudelleenohjelmointiprosessissa.
Transformoitujen alfasolujen analyysi osoitti melkein täydellisen solujen uudelleenohjelmoinnin beetasoluiksi.
Tohtori Gittes ja tiimi osoittivat, että diabeteksen hiirimallissa verensokeritaso palautui noin 4 kuukaudeksi geeniterapialla. Tutkijat havaitsivat myös, että Pdx1 ja MafA muuttavat ihmisen alfasolut beetasoluiksi in vitro.
"Viruksen geeniterapia näyttää luovan nämä uudet insuliinia tuottavat solut, jotka ovat suhteellisen resistenttejä autoimmuunihyökkäykselle", kertoo tohtori Gittes. "Tämä resistenssi näyttää johtuvan siitä, että nämä uudet solut eroavat hieman normaaleista insuliinisoluista, mutta eivät niin erilaiset, että ne eivät toimi hyvin."
Diabetesgeeniterapian tulevaisuus
AAV-vektoreita tutkitaan tällä hetkellä ihmisen geeniterapiakokeissa, ja ne voidaan lopulta toimittaa haimaan ei-kirurgisen endoskooppisen menettelyn kautta. Tutkijat kuitenkin varoittavat, että hiirillä havaittu suoja ei ollut pysyvää, ja 4 kuukauden palautunut glukoosipitoisuus hiirimallissa "saattaa tarkoittaa useita vuosia ihmisillä".
"Tämä tutkimus on pohjimmiltaan ensimmäinen kuvaus kliinisesti käännettävistä, yksinkertaisista yksittäisistä interventioista autoimmuunidiabeetissa, joka johtaa normaaleihin verensokereihin", sanoo tohtori Gittes, "ja mikä tärkeintä ilman immunosuppressiota."
"Kliininen tutkimus sekä tyypin 1 että tyypin 2 diabeetikoilla lähitulevaisuudessa on varsin realistinen, kun otetaan huomioon diabeteksen kääntymisen vaikuttava luonne sekä potilaan AAV-geeniterapian toteutettavuus."
Tohtori George Gittes
Tutkijat testaavat geeniterapiaa kädellisillä. Jos se onnistuu, he alkavat työskennellä Food and Drug Administrationin (FDA) kanssa hyväksyäkseen käytön diabetesta sairastavilla ihmisillä.
