Insulin-produserende mini-mage: en spill-bytter for diabetes?


Insulin-produserende mini-mage: en spill-bytter for diabetes?

Nøkkelen til en ny cellulær terapi for diabetes kan ligge i magen, ifølge resultatene av en ny studie; Forskere har brukt magesceller til å lage "mini-organer" som produserer insulin når de transplanteres i mus.

Dette bildet viser en del av mini-magen, med insulinproducerende celler markert i rødt.

Bilde kreditt: Chaiyaboot Ariyachet

I USA har rundt 29,1 millioner mennesker diabetes. Av disse har rundt 1,25 millioner type 1-diabetes, hvor ødeleggelsen av beta-celler i bukspyttkjertelen stopper insulinproduksjonen, noe som fører til utilstrekkelig regulering av blodsukkernivå.

I et forsøk på å finne en kur for tilstanden, har forskere brukt år på å lete etter måter å erstatte disse insulinproducerende beta-cellene.

I oktober i fjor, for eksempel, Medical-Diag.com Rapportert om en studie hvor forskere reprogrammerte pankreaskanal-avledede celler (HDDCs) for å oppføre seg som betaceller og produsere og utskille insulin.

Men denne siste studien - publisert i tidsskriftet Cellstamcelle - antyder at celler fra den nedre delen av magen, kjent som pyloregionen, viser det største potensialet for å bli omprogrammert for å virke som betaceller.

Omprogrammerte magesceller normaliserte glukosenivåer i mus

Senior studieforfatter Qiao Zhou, av Institutt for stamceller og regenerativ biologi ved Harvard University i Boston, MA, og kollegaer genetisk manipulerte mus for å uttrykke tre gener som har muligheten til å konvertere celler til betaceller.

Dette gjorde det mulig for teamet å finne ut hvilke celler i musene som mest sannsynlig hadde insulinproducerende potensial.

  • Av de 29,1 millioner menneskene som antas å ha diabetes i USA, er rundt 8,1 millioner utiagnostiserte
  • Rundt 1,4 millioner amerikanere diagnostiseres med diabetes hvert år
  • Type 2 diabetes er den vanligste formen, og står for rundt 90-95% av alle tilfeller.

Lær mer om diabetes

"Vi så over alt, fra nesen til musens hale," sier Zhou. "Vi oppdaget overraskende at noen av cellene i pyloregionen i magen er mest mottagelige for konvertering til beta-celler. Å være det beste utgangsmaterialet."

Pylorus-regionen er området som går i magen til tynntarmen.

Forskerne forklarer at når de reprogrammerte ulike celler for å oppføre seg som betaceller, hadde pylorscellene den sterkeste responsen på høye blodsukkernivåer i musene og produserer insulin for å bringe glukosene tilbake til det normale.

For å teste effektiviteten av disse cellene, ødela forskerne beta-cellene i to grupper av diabetes-musemodeller. En gruppe hadde sine pyloreceller omprogrammert til å virke som betaceller, mens en kontrollgruppe ikke gjennomgikk pylorecelleprogrammering.

Mens musene i kontrollgruppen døde innen 8 uker, opprettholdt de som hadde omformet sine pyloreceller deres insulin- og glukosenivåer for hele overvåkingsperioden, som var opptil 6 måneder. Dette antyder at de omprogrammerte pyloroceller kompenseres for mangel på betaceller.

Spurt om hvorfor pylorusceller synes å være de beste cellene som skal konverteres til insulinproduksjon, fortalte Zhou Medical-Diag.com : "Fra våre molekylære og fysiologiske studier ser pyloravledede beta-celler til å ligner nesten nasjonale beta-celler i bukspyttkjertelen, og kan derfor gjøre en bedre jobb med å regulere blodsukker."

Laget bemerker at det er en annen fordel å bruke celler fra pyloregionen: stamceller i dette området fornyer seg regelmessig. De forklarer at når det første settet av omprogrammerte celler ble ødelagt i musene, regenererte pylorus stamceller dem.

"I ulike sykdomstilstander har du et konstant tap av beta-celler," sier Zhou. "Vi gir i utgangspunktet en fordel å fylle dem."

Mini-mage kompenseres for mangel på betaceller

Zhou forklarer at i studien ble mus konstruert for å uttrykke tre gener som har evne til å omprogrammere celler til beta-celler, men denne teknikken ville ikke være mulig for mennesker.

For å løse dette problemet og bane vei for en potensiell klinisk terapi, tok forskerne ekstra magevæv fra mus og konstruerte vevscellene i et laboratorium for å uttrykke faktorer som ville føre til omdannelse av magesceller til betaceller.

Deretter coaxte teamet de omprogrammerte cellene for å danne en mini-mage som måler rundt 0,5-1 cm i diameter, før de transplanterer disse små organene i membranene i muskelen i bukhulen.

Forskerne ødela da betacellerne til musene for å se om mini-magen ville ta over jobben sin.

De oppdaget at for fem av de 22 musene som ble transplantert med mini-magene, forblir blodsukkernivået normalt. Teamet sier dette er suksessraten de forventet å se.

"Når du legger sammen dette, spør du i utgangspunktet at de høstede stamceller skal selvorganisere seg til et organ på en matrise," forklarer Zhou. "Begrensningen handler om hvorvidt vevet du transplanterte, kan vellykkesorganisere med de riktige lagene."

Mini-mage: En mulig behandling for diabetes pasienter?

Mens det er en lang vei å gå før mini-magetransplantasjon blir et alternativ for diabetespatienter, mener Zhou at studien deres antyder at det er mulig:

Det som potensielt er veldig bra med denne tilnærmingen er at man kan biopsi fra en individ, vokse cellene in vitro og omprogrammere dem til betaceller, og transplantere dem for å skape en pasientspesifikk terapi. Det er det vi jobber med nå. Vi er veldig glade."

Faktisk sa Zhou Medical-Diag.com At laget allerede har utviklet menneskelige mini-mage som kan produsere insulin. "Vi tester dem nå i musemodeller," sa han. "Vårt mål er å generere pasientspesifikke beta-celler fra disse prøvene og transplantere dem tilbake."

Men vil disse mini-magene alltid gi en kur mot diabetes? "Jeg tror at vår metode baner vei for en ny tilnærming til cellulær terapi for å behandle diabetes sikkert," fortalte Zhou oss. "En kur mot diabetes vil kreve en mer multi- Ikke-enkel behandling, etter min mening, kan helbrede diabetes."

Forrige måned, Medical-Diag.com Rapporterte om utvikling av en lovende behandlingsstrategi for pasienter med type 1 diabetes i form av innkapslede bukspyttkjertelceller.

Fasting Questions Answered with Dr. Jason Fung - CHTV 160 (Video Medisinsk Og Faglig 2021).

§ Problemer På Medisin: Sykdom