Őssejtekkel a cukorbetegség ellen

A cukorbetegség a világ egyik leggyakoribb betegsége, több mint 400 millió embert érint világszerte. Több válfaja is ismert, azonban közös tulajdonságuk, hogy a hasnyálmirigy inzulin nevű hormonjára a szervezet sejtjei nem reagálnak, így nem tudják felvenni a vérből a számukra elengedhetetlen tápanyagokat, köztük a cukrot sem. Megfelelő kezelés nélkül a vérben lévő cukor mennyisége így óriásira emelkedhet, ami kómához és halálhoz vezethet.

Az egyes típusú, úgynevezett inzulinfüggő cukorbetegség autoimmun betegség. Főként fiatalokat és gyermekeket érint, sokszor az öröklött genetikai hajlam és a finomított szénhidrátokban (pl. liszt, cukor, tészta) gazdag étkezés is szerepet játszik a kialakulásában. Az immunrendszer hibásan működik, a szervezet nem ismeri fel a hasnyálmirigyben lévő saját sejtjeit, és idegenként azonosítja azokat. Ellenük ezért az immunrendszer ellenanyagokat (antitesteket) kezd termelni, melyek az inzulintermelő sejtek elpusztítására törekszenek. A szervezetben gyakorlatilag nem elérhető az inzulinhormon. Az orvostudomány jelenlegi állása szerint – bár egyre több kutatás támasztja alá, hogy megfelelő étrenddel gyógyítható lenne ez az anyagcsere- és hormonprobléma – a betegség nem gyógyítható, élethosszig tartó inzulinpótlással csak kezelhető.

Úttörő fejlesztés

A Salk Intézet kutatói jelentős előrelépést tettek az egyes típusú cukorbetegség gyógyítása érdekében. 

Amikor ezeket az „immunvédett” sejtcsoportokat átültették az egerek testébe, az állatokban nem alakult ki immunválasz, így immungátló gyógyszerre sem volt szükség. A vércukorszintet azonban a sejtek az általuk termelt inzulin segítségével tökéletesen szabályozták.

Az egyes típusú cukorbetegek többsége fiatal gyermek vagy tizenéves. A betegség gyógyszeres kezelése a betegség felismerése óta sok szenvedéssel és nehézséggel járt és jár. Reméljük, hogy a betegek számára a regeneratív orvoslás és az immuntechnológia összefogása képes új lehetőségeket teremteni. A laboratóriumban fejlesztett sejtszigetek sérült sejtek helyére történő átültetése lehetőséget adna arra, hogy szükség szerinti mennyiségben termelje a szervezet az inzulint.

– nyilatkozta a tanulmány megjelenésekor prof. Ronald Evans, a kutatás vezető szerzője.

Az egyes típusú diabétesz egy folyamatosan fennálló betegség, melyet még mindig nehéz kezelni, hiába fejlesztettek már automata inzulinadagoló eszközöket. Eddig is voltak próbálkozások hasnyálmirigy-sejtszigetek átültetésére, azonban transzplantáció esetén – a donor idegen sejtjei lévén – az immunrendszer felismerte és szervezeten kívüliként azonosította azokat. A immunreakció elkerülése érdekében a betegeknek mind ez idáig komoly egészségügyi kockázatot is jelentő immunszuppresszív (immunrendszert gátló, az immunrendszer reakcióit, védekező mechanizmusait mérséklő vagy gátló) gyógyszereket kellett használniuk. A tudósok ezért az autoimmun folyamatokban elpusztult hasnyálmirigysejtek pótlására hosszú évek óta jobb megoldást kerestek és keresnek.

Az Evans-laboratórium korábban is próbálkozott már azzal, hogy az immunrendszer elől elrejtőzni képes, hasnyálmirigysejtekké fejlesztett őssejteket cukorbeteg szervezetbe ültetik, de sajnos akkor még nem sikerült inzulintermelésre ösztönözni azokat – hiába volt a páciens vércukorszintje magas. Pár hónappal később felfedezték, hogy genetikai oka volt a problémának. A hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjeiben ugyanis működik egy speciális genetikai „kapcsoló", az ERR-gamma, amely a sejteknek a feladat ellátása során az energiát biztosítja. 

Az ERR-gamma genetikai bekapcsolásakor magasabb vércukorszint esetén tökéletesen működik az inzulintermelés a beültetett, az immunrendszer számára láthatatlan sejtekben

– nyilatkozta Michael Downes, a tanulmány társszerzője, a Salk Intézet egyik vezető munkatársa.

A laboratórium legújabb kutatása egy olyan térbeli módszer létrehozását szolgálta, mely az emberi hasnyálmirigyben található inzulintermelő sejtekkel megegyező sejteket képes szaporítani, valamint képes az ERR-gamma genetikai kapcsolására. A kutatók egy fehérjét is azonosítottak, a WNT4 nevezetű proteint, mely elengedhetetlen a folyamat hibátlan működése során.

Elrejtőzni az immunrendszer elől

Az Evans-laboratórium számára kétségtelen, hogy az egyik legnagyobb fejtörést az immunrendszer elől való elrejtőzés feladata adta. Két oka van annak, hogy ilyen sejteket kell fejleszteni:

1. ha az immunrendszer felismerné a beültetett sejteket, akkor könnyűszerrel végezhet velük, így egy milligramm inzulin termelése nélkül visszatérhet a páciens a jól bevált inzulininjekcióhoz;
2. ha a fenti esetet el szeretnék kerülni az orvosok, egy egész életen át immunszupresszív, tehát immunrendszert blokkoló szereket kell használnia a páciensnek, így úgy-ahogy meg tud maradni a beültetett sejtsziget.

Sokáig kísérleteztek, míg végül a tudósok cselhez folyamodtak. A rákterápiák egyike, az immunterápia a bejuttatott immunsejteket szintén elrejti, de nem a páciens immunrendszere, hanem a szervezetében garázdálkodó ráksejtek elől. Az immunsejteket a PD-L1 nevezetű fehérjével védik.

Az ötletet kivitelezték és rögtön ki is próbálták egereken. Beültették a számukra fejlesztett speciális inzulintermelő sejtszigeteket, és az eredményeket rögzítették.

Az állatok immunrendszere számára a beültetett sejtek láthatatlanok maradtak, viszont az ERR-gamma aktivitása mellett tökéletesen termeltek inzulint. A csapat tehát összefoglalva:

Jelenleg további vizsgálatokra van szükség annak felmérésére, hogy a hatások és az eredmények milyen mértékűek és mennyire tartósak, mert a következő fázis a humán tesztelés lépése.

Most van egy termékünk, amelyet potenciálisan fel lehet használni a betegek kezelésénél anélkül, hogy bármilyen eszközre és immunrendszert gátló gyógyszerre a páciensnek szüksége lenne

– fejezte be Evans.

Borítókép: Egy férfi vércukrát mérik a diabétesz világnapján egy vizsgálóbuszban 2019. november 14-én. MTI/Balogh Zoltán