Отключение одного гена превратило клетки протоков поджелудочной в производящие инсулин

Учёные нашли молекулярный «тормоз», который мешает клеткам протоков поджелудочной превращаться в клетки, производящие инсулин. После отключения гена ALDH3B2 доля перепрограммированных человеческих клеток выросла примерно с менее 1% до 8,5%. Пересаженные диабетическим мышам клетки выделяли человеческий инсулин и снизили уровень сахара почти до нормы.

При диабете первого и второго типа по разным причинам возникает нехватка работающих бета-клеток. Инъекции инсулина и современные датчики помогают управлять сахаром, но не полностью воспроизводят тонкую реакцию здоровой поджелудочной. Пересадка донорских или выращенных из стволовых клеток бета-клеток ограничена доступностью материала и иммунным отторжением.

Поиск провели среди 19 тысяч генов

Исследователи создали человеческие клетки протоков со светящимся маркером, который включался при переходе к бета-подобному состоянию. Затем с помощью CRISPR по одному выключали более 19 тысяч генов. Особенно яркий сигнал появился при потере ALDH3B2.

После его подавления клетки выключали программы, характерные для протоков, и активировали гены производства и обработки инсулина. Изменилась и организация ДНК: область гена инсулина потеряла часть метильных меток и осталась доступной для считывания.

Клетки прошли промежуточный этап

Переход происходил не мгновенно. Сначала зрелые клетки временно возвращались к состоянию незрелых предшественников поджелудочной, а затем становились инсулин-продуцирующими. После пересадки иммунодефицитным мышам они реагировали на изменения сахара и работали на протяжении шести недель наблюдения.

ALDH3B2 кодирует фермент, поэтому теоретически его можно блокировать не только редактированием генома. Широкий ингибитор ALDH уже вызвал похожий эффект в лаборатории, но для лечения потребуется соединение, которое действует точнее и безопаснее.

До терапии для людей ещё далеко

Эксперимент не означает, что поджелудочную пациента уже можно заставить восстановить бета-клетки таблеткой. Нужно подтвердить долговременную стабильность, исключить неправильное созревание и неконтролируемый рост, разработать доставку вещества к нужным клеткам и проверить иммунную реакцию.

Особенно при диабете первого типа новая клетка всё равно может стать мишенью аутоиммунитета. Поэтому открытие представляет перспективное направление регенеративной медицины, а не замену инсулину, мониторингу сахара, питанию и назначенному лечению.

Читайте также: Другие материалы о здоровье, питании и профилактике.

Источник: Medical Xpress / Harvard Medical School.