Исследователям из Шанхайской больницы Чанчжэн и Центра передового опыта в области молекулярной клеточной науки впервые удалось вылечить сахарный диабет 2-го типа. Пациентом стал 59-летний мужчина, который в течение 25 лет страдал этим заболеванием. За годы болезни пациент потерял почти все клетки поджелудочной железы, перенёс трансплантацию почки и был вынужден постоянно делать инъекции инсулина, чтобы поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови.
В 2021 году ему сделали операцию по пересадке бета-клеток (это клетки поджелудочной железы, которые производят инсулин). Спустя три года и исследователи, и сам пациент констатируют, что новые клетки успешно справляются со своей задачей и инъекции инсулина больше не нужны.
Сахарный диабет 2-го типа – хроническое заболевание, при котором поджелудочная железа не способна вырабатывать достаточное количество инсулина. Этот гормон регулирует уровень глюкозы в крови, но если его недостаточно, то организм не сможет усвоить глюкозу, её уровень будет повышаться, что приведёт к повреждению кровеносных сосудов и другим нарушениям, а главное – развивается инсулинорезистентность, которая усиливается в случае с прибавкой веса.
Основное лечение заключается в том, чтобы улучшить чувствительность к инсулину или заставить его больше вырабатываться. При грамотно подобранной терапии и здоровом образе жизни этот тип заболевания может перейти в ремиссию. Но вылечить его полностью до сих пор считалось невозможным.
Большая проблема заключается в том, что собственного инсулина в какой-то момент может оказаться недостаточно, его введение извне требуется, по данным исследователей, каждому третьему пациенту с сахарным диабетом 2-го типа.
Несмотря на то что за десятки лет были придуманы и усовершенствованы разные приспособления, которые бы определяли уровень глюкозы и обеспечивали подачу инсулина, идеального устройства до сих пор нет. Пациенту всё равно приходится самому рассчитывать необходимую дозу инсулина.
Чтобы решить проблему выработки инсулина кардинально, в начале этого века исследователи предприняли попытки пересадить бета-клетки поджелудочной железы, которые производят инсулин. Правда, трансплантация была проведена пациентам с сахарным диабетом 1-го типа, при котором иммунная система воспринимает бета-клетки как врага и уничтожает их. Эта операция позволила пациентам в течение пяти лет обходиться без введения инсулина извне.
Но трансплантация всегда сопряжена с риском отторжения. Кроме того, существует дефицит донорских органов, а в случае с бета-клетками, чтобы их извлечь из поджелудочной железы, понадобился бы не один этот орган.
Китайские учёные пошли новаторским путём и решили клетки поджелудочной железы вырастить в организме пациента.
Фото: Sweet Life / UnsplashДля этого они использовали способность стволовых клеток к плюрипотентности: на самом раннем эмбриональном этапе такие клетки ещё не имеют конкретной специализации и могут дифференцироваться в клетки любого органа или ткани. Применение плюрипотентных клеток создавало этические сложности, поскольку зародыш на этом этапе фактически полностью состоит только из них и получить их можно лишь при его гибели. Но в 2004 году были открыты гены, которые позволяли превратить соматические (то есть обычные) клетки того или иного органа обратно в эмбриональные. Эти клетки получили название индуцированных плюрипотентных: благодаря манипуляциям с генами они не имели конкретной специализации, их можно было запрограммировать на формирование любого органа или ткани – например, бета-клеток поджелудочной железы.
Собственно, исследователи так и поступили. Они выделили у пациента специфические клетки периферической крови и путём манипуляций с генами преобразовали эти клетки в эмбриональные, чтобы затем воссоздать из них островковую ткань поджелудочной железы in vitro, то есть в пробирке. Полученный клеточный коктейль был хирургическим путём введён пациенту в печень в районе портальной вены. Именно через неё в первую очередь проходит глюкоза, поступающая из пищи, что позволяет бета-клеткам дать быстрый ответ.
Спустя неделю после операции исследователи констатировали снижение уровня глюкозы, а вместе с ней и потребности в инъекциях инсулина, который через три месяца и вовсе отменили. Спустя год пациент смог отказаться от всех противодиабетических препаратов.
Удалось избежать и отторжения трансплантата, поскольку он был получен из собственных клеток пациента. Сейчас его поджелудочная железа вырабатывает инсулин так, как это происходит в норме у здорового человека.
– То, что пересаженные клетки могут вырабатывать инсулин, открывает путь к дальнейшему совершенствования метода. Можно предположить, что однажды появятся «клеточные лаборатории, – говорит эндокринолог Юрий Потешкин, доцент кафедры эндокринологии лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова. – Но если в обычных сейчас исследуется кровь и другой биоматериал, то в «клеточных» будут анализировать клетки, полученные от пациента, проводить с ними манипуляции in vitro и затем возвращать ему. Поскольку это собственные клетки пациента, проблем с точки зрения иммунитета не будет. В случае с донорскими клетками их можно было бы инкапсулировать в специальную мембрану, которая будет изолировать их от воздействия иммунной системы, но останется проницаемой для глюкозы. Возможно, такие разработки появятся…
Впрочем, по мнению медиков, новые клетки – отнюдь не гарантия того, что диабет не вернётся. Если не пересмотреть свой образ жизни и свои пищевые привычки, то те же патологические процессы будут сопровождать и пересаженные клетки. И со временем выработка инсулина может снова нарушиться.
