Исследователи перепрограммировали иммунную систему мышей и тем самым обратили вспять даже запущенный диабет.
Любой, кто живет с диабетом 1 типа, знаком с повседневной жизнью, включая измерение уровня сахара в крови, дозы инсулина и постоянную бдительность за своим телом. Иммунная система уничтожила бета-клетки поджелудочной железы, производящие инсулин, причем необратимо, по крайней мере, так считалось ранее.
Подробности читайте после рекламы
Однако группа исследователей из Стэнфордского университета может поколебать эту уверенность: в исследовании, опубликованном в ноябре Журнал клинических исследований В опубликованном исследовании ученым удалось полностью обратить вспять диабет 1 типа у мышей – даже у животных, которые болели уже несколько недель.
Перепрограммировать ошибочную иммунную систему
Основная проблема диабета 1 типа заключается не в самой поджелудочной железе, а в иммунной системе. Он принимает собственные бета-клетки за врагов и систематически уничтожает их.
Предыдущие попытки трансплантировать донорские островковые клетки пострадавшим столкнулись с двойным препятствием: организм распознавал чужеродные клетки как захватчиков и отвергал их. В то же время неправильно запрограммированная иммунная система продолжала свою кампанию против всех форм бета-клеток – как собственных, так и трансплантированных.
Таким образом, команда под руководством биолога развития Сына К. Кима решила проблему в корне. Вместо того, чтобы просто использовать новые островковые клетки, исследователи также трансплантировали стволовые клетки крови от того же донора. Новые иммунные клетки выросли из этих стволовых клеток и смешались с оставшимися иммунными клетками реципиента.
Результатом стал так называемый смешанный химеризм — гибридная иммунная система, объединяющая клетки с обеих сторон. Думайте об этом как о перезагрузке: ошибочный код, пометивший бета-клетки как угрозу, перезаписывается. Иммунная система учится переносить трансплантированные островковые клетки и перестает атаковать собственные ткани организма.
Подробности читайте после рекламы
Целенаправленная, а не жестокая – более бережная предварительная обработка
Для того чтобы донорские стволовые клетки закрепились в костном мозге реципиента, необходимо сначала создать там пространство.
В случае рака это достигается посредством агрессивной химиотерапии и высоких доз радиации – методов, которые вряд ли будут приемлемы для людей с хроническим, но не опасным для жизни заболеванием, таким как диабет 1 типа.
Поэтому исследователи из Стэнфорда разработали гораздо более мягкий протокол. Они объединили антитело против поверхностной молекулы CD117, которая специфически вытесняет старые стволовые клетки из костного мозга, с активным ингредиентом барицитинибом.
Этот так называемый ингибитор JAK уже одобрен для лечения ревматоидного артрита и временно подавляет определенные иммунные клетки, которые могут помешать трансплантации.
Все это было дополнено низкой дозой радиации – от 225 до 250 сантигреев – значительно ниже порога, который обычно используется при лечении рака.
Важно: все используемые активные ингредиенты и процедуры уже используются в медицине человека, хотя и для лечения других заболеваний.
Даже успешен при запущенном диабете
Одна деталь исследования особенно актуальна для людей, живущих с диабетом 1 типа в течение многих лет или десятилетий: метод действовал не только профилактически на мышах на ранних стадиях. Заболевание также обратилось вспять у животных, чьи бета-клетки были полностью разрушены в течение шести-семи недель и которые зависели от инсулина.
Все девять обработанных таким образом мышей достигли стабильного уровня сахара в крови в течение всего периода наблюдения в 20 недель — без каких-либо инъекций инсулина и без длительного приема иммунодепрессантов. У 19 других мышей на предварительной стадии лечение полностью предотвратило возникновение заболевания.
Ни у одной мыши не развилась реакция «трансплантат против хозяина» — страшное осложнение, при котором донорские иммунные клетки атакуют ткани реципиента. Показатели крови быстро пришли в норму, и животные набрали здоровый вес.
Дополнительные тесты с использованием так называемого адоптивного переноса подтвердили, что аутореактивные Т-клетки, которые первоначально вызвали диабет, практически исчезли или перешли в спящее состояние после лечения.
«Нам нужно не только заменить утраченные островковые клетки, но и перезапустить иммунную систему реципиента, чтобы предотвратить дальнейшее разрушение. Создание гибридной иммунной системы достигает обеих целей», — объяснил Ким.
Долгий путь от мышиной модели до пациента
Какими бы многообещающими ни казались результаты, между вылеченной лабораторной мышью и терапией для людей все еще существуют серьезные препятствия.
Самая большая проблема связана с доступностью клеток: островковые клетки в настоящее время можно получить только от умерших доноров и обязательно должны происходить от того же человека, что и стволовые клетки крови.
Учитывая и без того острую нехватку донорских органов, это представляет собой огромную логистическую проблему. Также остается неясным, достаточно ли количества островковых клеток от одного донора, чтобы обратить вспять диабет у людей, который существует уже много лет.
Поэтому исследователи ищут параллельные подходы к решению проблемы. Один из них: выращивание островковых клеток из так называемых плюрипотентных стволовых клеток в лаборатории, которые теоретически можно производить в неограниченных количествах.
Вызывает вопросы и низкодозное облучение всего тела, которое было необходимо в экспериментах на животных – главным образом, в отношении детей. Согласно недавнему исследованию, среди них диабет 1 типа часто протекает особенно агрессивно. Достижения науки показывает: Иммунная система часто уничтожает скопления бета-клеток еще до того, как они успевают созреть.
Любая форма радиации несет в себе риск долгосрочных последствий у молодых пациентов. И, наконец, остается вопрос о долгосрочной стабильности: за мышами наблюдали в течение 20 недель. Сегодня никто не может ответить, продлится ли такая перезагрузка иммунной системы у человека на десятилетия.
Надежда помимо диабета
Несмотря на все открытые вопросы, исследователи видят большой потенциал в своем подходе – и не только в отношении диабета 1 типа. По их мнению, принцип гибридной иммунной системы может также помочь при других аутоиммунных заболеваниях, таких как волчанка или ревматоидный артрит, и улучшить результаты трансплантации органов.
«Мы считаем, что этот подход изменит правила игры для людей с диабетом 1 типа или другими аутоиммунными заболеваниями, а также для тех, кто нуждается в трансплантации твердых органов», — сказал Ким.
