Но новые клетки, описанные исследователями 6 января в журнале Nature, все еще на ранней фазе исследования. Ученые протестировали эти клетки в пробирках, но не помещали их в человеческое тело, чтобы проверить, производят ли они при такой настройке инсулин. Кроме того, разработчики отмечают, что клетки не полностью идентичны клеткам поджелудочной железы, которые обычно и ответственны за инсулин в человеческом организме.
Хотя такие клетки потенциально смогут помочь людям с диабетом второго типа, но в своем сегодняшнем виде они бессильны в борьбе с диабетом первого типа, являющимся аутоиммунным нарушением, заявил Матиас Хеброк (Matthias Hebrok), директор Центра диабета университета Калифорнии в Сан-Франциско.
Инсулин и сахар
В поджелудочной железе клетки, называемые бета-клетками, производят инсулин – гормон, понижающий уровень сахара в крови, ускоряющий прохождение клеток через организм и забирающий глюкозу из крови. У людей с диабетом первого типа иммунная система уничтожает эти бета-клетки, практически не оставляя организму возможности производить инсулин.
При диабете второго типа бета-клетки поджелудочной железы функционируют неправильно, производя меньшее количество инсулина. Одновременно с этим у других клеток организма вырабатывается сопротивляемость к инсулину. Это означает, что для уменьшения уровня сахара в крови требуется все больший и больший уровень содержания инсулина.
Многие люди с диабетом принимают инсулин или его аналоги для нормализации уровня сахара в крови. Однако инъекциям инсулина требуется время, чтобы достичь клеток, поэтому существует задержка действия, в течение которой уровень сахара может продолжать повышаться до опасных величин. Бета-клетки поджелудочной железы, по словам Хеброка, напротив, реагируют на повышение уровня сахара очень быстро и эффективно. Клетки поджелудочной, добавляет он, также производят и другой гормон – глюкагон. Он может быстро повысить уровень сахара в крови при его слишком сильном понижении.
Для лучшей имитации способности клеток поджелудочной регулировать уровень сахара в крови, Хеброк и его коллеги взяли клетки кожи новорожденных (исследователи использовали клетки крайней плоти новорожденных мужского пола, которая в противном случае была бы выброшена после процедуры обрезания) и перепрограммировали эти клетки в бета-клетки поджелудочной железы, комбинируя их с молекулами, возвращающими клетки на раннюю фазу развития, а затем отбирая и размножая их.
По существу, ученые перевели часы клеток назад настолько, чтобы они стали похожи на клетки в эндодерме – слое ткани развивающегося зародыша, из которого формируется большинство органов, включая и поджелудочную железу.
По словам ученых, при введении мышам перепрограммированных клеток поджелудочной было предотвращено развитие диабета.
Эти открытия дали надежду людям с диабетом второго типа на то, что однажды они смогут использовать свои собственные перепрограммированные клетки кожи для контроля уровня сахара. Сами по себе эти клетки не смогут помочь людям с диабетом первого типа, так как их иммунная система, скорее всего, по словам Хеброка, будет атаковать перепрограммированные клетки и уничтожать их.
Но другие исследователи работают над способами «спрятать» эти клетки от иммунной системы, «дав им плащ-невидимку Гарри Поттера», заявил Хеброк в интервью Live Science.
Ограничения новых клеток
Хотя полученные результаты и многообещающие, перепрограммированные клетки не так эффективно производят инсулин, как естественные бета-клетки поджелудочной железы, сказал Хеброк. Последующие работы будут направлены на придание этим клеткам большей схожести с естественно находящимися в организме, а также на поиск путей защиты их от иммунной системы.
Как и для любых перепрограммированных клеток, существует риск того, что некоторые клетки будут работать неправильно. Так как часы развития клетки переведены назад, по заявлению Хеброка, существует риск, что такие клетки могут начать неконтролируемо размножаться, что приведет к раку. Но, добавляет он, бета-клетки плохо размножаются, поэтому риск подобной ситуации ниже, чем для других типов аналогичных клеток.
Если в результате такие клетки будут введены людям, скорее всего, сначала они будут помещены в автономное устройство, заявляет Хеброк.
«Это будет служить двум целям: во-первых, защите этих клеток от иммунной системы, во-вторых, защите организма от самих клеток, в случае, если они будут иметь способность образовывать опухоль», – добавил он.
