Diabetes: Kan genterapi normalisera blodsockernivån?
Forskare kan ha hittat ett sätt att återställa normala blodsockernivåer i en musmodell av typ 1-diabetes, vilket kan visa sig vara en lovande lösning för personer med typ 1 eller typ 2-diabetes i framtiden.
Dr George Gittes, professor i kirurgi och pediatrik vid University of Pittsburgh School of Medicine i Pennsylvania, och team ledde studien. Deras resultat publicerades i tidskriften Cellstamcell.
Typ 1-diabetes, en kronisk autoimmun sjukdom, drabbar cirka 1,25 miljoner barn och vuxna i USA.
Immunsystemet som vanligtvis förstör bakterier och främmande ämnen startar felaktigt en attack mot de insulinproducerande betacellerna som finns i bukspottkörteln, vilket resulterar i höga blodsockernivåer.
Med tiden kan typ 1-diabetes ha en signifikant effekt på större organ och orsaka hjärt- och blodkärlsjukdom, skador på nerver, njurar, ögon och fötter, hud- och munförhållanden och komplikationer under graviditeten.
Forskare inom typ 1-diabetesfältet har syftat till att utveckla en behandling som bevarar och återställer funktionen till betaceller, som i sin tur skulle fylla på insulin, som ansvarar för att flytta blodsockret till cellerna för energi.
En barriär mot denna lösning är att de nya cellerna som uppstår genom terapi för betacellsersättning sannolikt också skulle förstöras av immunsystemet.
För att övervinna detta hinder antog teamet att andra, liknande celler kunde omprogrammeras för att bete sig på samma sätt som betaceller och producera insulin, men som är tillräckligt olika för att inte kännas igen och förstöras av immunsystemet.
Alpha-celler omprogrammerade till betaceller
Teamet konstruerade en adenoassocierad viral (AAV) vektor som levererade två proteiner - Pdx1 och MafA - till muspankreas. Pdx1 och MafA stöder proliferation, funktion och mognad av betaceller, och de kan i slutändan förvandla alfa-celler till insulinproducerande betaceller.
Alfaceller var de perfekta kandidaterna för omprogrammering. De är rikliga, liknar betaceller, och ligger i bukspottkörteln, vilket alla skulle hjälpa till med omprogrammeringsprocessen.
Analys av de transformerade alfacellerna visade en nästan fullständig cellulär omprogrammering till betaceller.
Dr Gittes och teamet visade att i en musmodell av diabetes återställdes blodsockernivån i cirka 4 månader med genterapi. Forskarna fann också att Pdx1 och MafA omvandlar humana alfa-celler till betaceller in vitro.
"Viral genterapi verkar skapa dessa nya insulinproducerande celler som är relativt resistenta mot en autoimmun attack", förklarar Dr. Gittes. "Detta motstånd verkar bero på att dessa nya celler skiljer sig något från normala insulinceller, men inte så olika att de inte fungerar bra."
Framtiden för diabetesterapi
AAV-vektorer forskas för närvarande i humana genterapiförsök och kan så småningom levereras till bukspottkörteln genom ett icke-kirurgiskt endoskopiskt ingrepp. Forskarna varnar dock för att skyddet som observerats hos mössen inte var permanent, och 4 månaders återställda glukosnivåer i en musmodell "kan översättas till flera år hos människor."
"Denna studie är i huvudsak den första beskrivningen av ett kliniskt översättbart, enkelt enstaka ingrepp i autoimmun diabetes som leder till normalt blodsocker", säger Dr. Gittes, "och viktigare utan immunsuppression."
"En klinisk prövning på både typ 1 och typ 2-diabetiker inom en omedelbar överskådlig framtid är ganska realistisk, med tanke på den imponerande karaktären av vändningen av diabetes, tillsammans med möjligheten för patienter att göra AAV-genterapi."
Dr. George Gittes
Forskarna testar genterapin hos icke-mänskliga primater. Om de lyckas kommer de att börja arbeta med Food and Drug Administration (FDA) för att godkänna användning hos människor med diabetes.
