Terapia qelizore e diabetit një përparim i ri – Shpresa të reja

Për autorët

Suren Minasovich Zakiyan – Doktor i Shkencave Biologjike, Profesor, Shef i Laboratorit të Epigjenetikës së Zhvillimit, Instituti i Citologjisë dhe Gjenetikës, Dega Siberiane e Akademisë së Shkencave Ruse, Shef i Laboratorit të Mjekësisë Molekulare dhe Qelizore të Institutit të Kërkimeve Novosibirsk të Patologjisë së Qarkullimit të gjakut me emrin Akademik E.N. Meshalkin, Shef i Laboratorit të Qelizave Stemile, Instituti i Biologjisë Kimike dhe Mjekësisë Themelore, SB RAS. Autor dhe bashkautor i 215 punimeve shkencore, 5 patentave dhe 3 monografive.

Sergey Petrovich Medvedev – kandidat i shkencave biologjike, studiues i lartë i Institutit të Citologjisë dhe Gjenetikës SB RAS dhe Institutit të Biologjisë Kimike dhe Mjekësisë Themelore SB RAS (Novosibirsk), studiues kryesor në Institutin e Kërkimeve Novosibirsk të Patologjisë së Qarkullimit të gjakut me emrin Akademik E.N. Meshalkin. Autor dhe bashkautor i 14 punimeve shkencore.

Në veprat që ranë në përparime sipas revistës në vitin 2014 Shkencë, shkencëtarët kanë qenë në gjendje të avancojnë në mënyrë të konsiderueshme në zhvillimin e terapisë alternative për diabet mellitus tip 1, thelbi i së cilës është transplantimi i të ashtuquajturave beta-qelizat pankreatike që prodhojnë insulinë hormonale tek pacientët. Deri më tani, qelizat e tilla janë marrë nga indi embrional ose janë marrë pas vdekjes nga donatorët. Sidoqoftë, përdorimi i tyre ka hasur në një numër problemesh, nga papajtueshmëria e indeve në etikë. Zgjidhja e propozuar nga shkencëtarët është transplantimi i qelizave beta të pjekura të marra në laborator nga qelizat burimore të padiferencuara të vetë pacientit ose qelizave somatike të zakonshme duke i "riprogramuar" ato. Për përdorimin e gjerë të kësaj teknologjie, është e nevojshme të zgjidhet problemi i mbrojtjes së transplantit, pasi diabeti i tipit 1 është një sëmundje autoimune, dhe qelizat e reja beta gjithashtu do të sulmohen nga sistemi imunitar.

Diabeti mellitus është sëmundja më e zakonshme endokrine në botë: sipas Federatës Ndërkombëtare të Diabetit, sot ajo prek më shumë se 300 milion njerëz. Sëmundja nuk e anashkaloi familjen e Douglas Melton, kreu i një prej grupeve të kërkimit të përfshirë në zhvillimin e terapisë celulare për diabetin. Puna e tyre u përfshi në listën e arritjeve shkencore më të spikatura të vitit 2014 sipas revistës Shkencë.

Diabeti mellitus, një sëmundje e karakterizuar nga një rritje e vazhdueshme e përqendrimit të glukozës në gjak, është sot një nga tre llojet më të zakonshme të sëmundjeve. Në diabetin tip 2, qelizat beta e ishujve të Langerhans në pankreas prodhojnë insulinë e hormonit peptid, i cili rregullon nivelin e glukozës në gjak, por indet e trupit humbasin ndjeshmërinë e tij ndaj tij. Ky lloj diabeti më i zakonshëm (deri në 80-90% të rasteve), i cili quhet edhe jo-i varur nga insulina, zhvillohet kryesisht në pleqëri dhe karakterizohet nga një kurs relativisht i butë.

Lexoni artikullin:  Si të shmangni trashëgiminë e diabetit

Në diabetin tip 1, vërehet dëmtime autoimune të qelizave beta të pankreasit që prodhojnë insulinë hormonale. Ky lloj diabeti çon në një varësi të plotë gjatë gjithë jetës nga injeksionet e insulinës – për momentin kjo është praktikisht mënyra e vetme për të trajtuar këtë sëmundje të rëndë. Pacienti duhet të monitorojë vazhdimisht nivelin e glukozës në gjak dhe, në varësi të "kërcimeve" në nivelin e glukozës, të rregullojë në mënyrë të pavarur dozën e insulinës. Për më tepër, në çdo rast, pacienti zhvillon komplikime: mosfunksionim të sistemit renal dhe kardiovaskular, dëmtim të syrit (retinopati diabetike), dëmtim të indeve nekrotike. Rezultati është një rënie e ndjeshme e cilësisë së jetës së pacientëve, dhe shpesh paaftësia dhe vdekja e hershme.

Duke folur për mundësinë alternative të trajtimit të diabetit mellitus, është e nevojshme të përmendet ekzistimi i një praktike mjaft të suksesshme të transplantimit të beta-qelizave të donatorëve. Ato përftohen nga inde me origjinë embrionale ose merren pas vdekjes nga donatorët. Pas një transplantimi të tillë, pacienti bëhet i pavarur nga injeksione insulinë për disa vjet. Problemet e këtij lloji të terapisë kanë të bëjnë me cilësinë dhe sasinë e materialit dhurues, për të mos përmendur papajtueshmërinë e indeve të marrësit dhe dhuruesit. Në fund të fundit, pas një transplantimi, pacientët detyrohen të marrin ilaçe që shtypin aktivitetin e sistemit imunitar, dhe përveç kësaj, pas një kohe, akoma ndodh refuzimi i transplantit. Një pengesë tjetër është çështje etike që lidhen me përdorimin e indit të embrionit.

Në parim ekziston një rrugëdalje nga situata: mund të merren qelizat beta të pankreasit vitro (në kushte laboratorike) nga kulturat qelizore. Burimi i tyre mund të jetë qelizat burimore pluripotente njerëzore, domethënë qelizat e padiferencuara "parësore" nga të cilat burojnë të gjitha qelizat e organeve dhe indeve tona. Për të marrë qelizat beta, mund të përdorni të dy qelizat burimore embrionale dhe qelizat burimore pluripotente të induktuara, të cilat përftohen nga qelizat somatike të rritura normale duke i "riprogramuar" ato.

Një nga opsionet e mundshme për terapinë qelizore të diabetit është transplantimi i një kapsule biokompatibile që përmban qeliza beta të papjekura të marra nga qelizat burimore embrionale ose nga qelizat e riprogramuara të vetë pacientit.

Teknologjitë për prodhimin e qelizave burimore pluripotente të induktuara janë të njohura dhe të zhvilluara mirë. Por marrja e qelizave beta të pjekura prej tyre është shumë më e vështirë, pasi për këtë është e domosdoshme që të riprodhoni fjalë për fjalë në pjatën Petri proceset më komplekse që ndodhin gjatë zhvillimit të embrionit njerëzor duke përdorur molekula sinjalizuese dhe komponime kimike që drejtojnë zhvillimin e qelizave në drejtimin e duhur.

Lexoni artikullin:  Simptomat e diabetit dhe metodat për trajtimin e tij

Lista e studimeve të pazgjidhura të vitit të kaluar botuar nga revista Shkencë, puna e dy grupeve kërkimore u përfshi: nga Instituti Harvard për qelizat burimore (SH.B.A.) dhe Shkolla e Mjekësisë e Universitetit të Masaçusets në Worcester (SH.B.A.) e udhëhequr nga D. Melton dhe nga Universiteti i Kolumbisë Britanike (Kanada) dhe kompania Logjika Beta (SH.B.A.) e udhëhequr nga T. Kiefer, kushtuar teknologjive të prodhimit vitro qelizat beta pankreatike (Pagliuca et al., 2014; Rezania et al., 2014). Duke marrë qelizat burimore të embrionit të njeriut si material fillestar, si rezultat, shkencëtarët morën qeliza që shfaqin të gjitha cilësitë themelore të qelizave beta. Kjo do të thotë, gjenet e caktuara "funksionuan" në to dhe proteina specifike ishin të pranishme, kështu që këto qeliza ishin në gjendje të prodhonin insulinë në përgjigje të pranisë së glukozës. Transplantuar te minjtë laboratorikë nga një linjë e pastër, duke shërbyer si një model eksperimental i diabetit, këto qeliza funksionuan normalisht dhe kompensohen për mungesën fillestare të insulinës!

Kjo fotografi është bërë dy javë pas implantimit në një kapsulë në veshkë (një shtresë fibroze e indit lidhës rreth veshkave) të një miu laboratorik diabetik të marrë in vitro nga qelizat burimore embrionale të njeriut. Mund të shihet se qelizat e transplantuara formuan grupe dhe filluan të prodhojnë insulinë hormonale. Insulina dhe glukagoni (hormoni i qelizave alfa të ishujve të Langerhans të pankreasit) janë njollosur me antitrupa në зеленый и i kuq ngjyra, përkatësisht; ADN-ja e bërthamës qelizore – ngjyra fluoreshente e DAPI синий. Mikroskopi fluoreshencës. Mirësjellje me fotografinë e D. Melton (SHBA)

Avantazhi i madh i kësaj metode është se me ndihmën e saj është e mundur të sigurohen funksionimin e qelizave beta në një numër mjaft të madh. Në përfundim të procesit, deri në 0,5 milion qeliza mund të merren nga një shishkë kultivimi 300 litra – ky numër është i mjaftueshëm për të kompensuar insulinën që mungon në një person që peshon rreth 70 kg. Ose për kontrollimin midis 30 mijë komponimeve kimike individuale – substanca medicinale të mundshme, nëse qelizat nuk përdoren për qëllimin e tyre të synuar, por për studime farmakologjike.

Lexoni artikullin:  Përfitimet e fasules në diabet

Sigurisht, teknologjitë e përshkruara duhet të përmirësohen. Në veçanti, zhvillimi i protokolleve të detajuara për prodhimin e qelizave beta nga qelizat burimore pluripotente të induktuara është e nevojshme. Kjo do të lejojë jo vetëm në çdo periudhë të jetës së pacientit dhe praktikisht nga çdo qelizë e organizmit të tij, të marrë numrin e nevojshëm të qelizave beta, nëse është e nevojshme, por gjithashtu do të zgjidhë problemin e papajtueshmërisë imunologjike të dhuruesit dhe marrësit.

Sidoqoftë, një problem tjetër mbetet: pasi diabeti tip 1 është një sëmundje autoimune, qelizat e reja beta përsëri do të sulmohen nga sistemi imunitar, si dikur qelizat "amtare" të pacientit. Prandaj, qelizat e transplantuara duhet të mësojnë të mbrojnë! Vetëm në këtë rast, një trajtim i tillë mund të bëhet i përballueshëm dhe i zbatueshëm gjerësisht, sepse përdorimi i imunosupresantëve është i justifikuar vetëm në rastet më të rënda.

Tani po zhvillohen mundësi të ndryshme për një mbrojtje të tillë. Për shembull, ju mund t'i mbuloni qelizat me një hidrogel të veçantë, por në këtë rast do të jetë shumë më e vështirë t'i heqni ato nga trupi nëse është e nevojshme. Përveç kësaj, nuk ka asnjë mënyrë për të parandaluar kapsulimin e tyre (zhytje në membranën e indit lidhës) si trupa të tjerë të huaj në trup, i cili do të bllokojë rrjedhën e ushqyesve në qelizat e transplantuara. Tani ekziston një kërkim për kimikate të përshtatshme për prodhimin e një hidrocentrali, i cili nuk do të shkaktojë një efekt të tillë.

Një zgjidhje tjetër u propozua nga konkurrentët e ekipit Melton – një kompani amerikane ViaCyte. Thelbi i saj është vendosja e një grupi qelizash beta të papjekura brenda trupit në një guaskë të pajtueshme biologjikisht: supozohet se pararendësit e qelizave beta gradualisht do të piqen dhe do të funksionojnë me sukses atje. Një pajisje e tillë tashmë është krijuar; Për më tepër, kompania ka filluar tashmë fazën e parë të provave klinike. Por megjithëse rezultatet e studimeve të ngjashme të kafshëve duken premtuese, ekzistojnë shqetësime për efektivitetin e kësaj metode.

Në çdo rast, teknologjitë tashmë të disponueshme frymëzojnë shpresë se problemi i trajtimit të diabetit do të zgjidhet së shpejti. Përdorimi i qelizave beta të bëra nga qelizat burimore të pacientëve, madje edhe me përdorim të vazhdueshëm të imunosupresantëve, mund të jetë një lehtësim i madh për pacientët me forma të rënda të diabetit, të cilët vazhdimisht përballen me ndryshime të rrezikshme për jetën në nivelin e sheqerit në gjak.

Diabetus Shqipëri