Az elmúlt években a kutatók egyre inkább az őssejt-alapú terápiákat tekintették az egyik stratégiaként a krónikus betegségek, például az 1-es típusú cukorbetegség gyógymódjainak megtalálására. De mik is pontosan az őssejtek, és hogyan segíthetnek a cukorbetegség kezelésében?
Az 1-es típusú cukorbetegségben a szervezet már nem képes szabályozni a vércukorszintet. Ennek az az oka, hogy az immunrendszer, ez a sejtekből és antitestekből álló hálózat, amely megvédi a szervezetet a fertőzésektől, tévedésből (autoimmun folyamat) megtámadja és elpusztítja a szervezet saját inzulintermelő sejtjeit. Ennek következtében a hasnyálmirigy béta-sejtjeiben lassan vagy gyors ütemben megszűnik az inzulinszekréció, inzulin hiányában pedig a sejtek nem képesek felvenni a vérben keringő cukrot.
A diabetológusok évtizedek óta keresték a módokat arra, hogy az elpusztult béta-sejteket működőképesekkel helyettesítsék. Az 1990-es évek elején a kanadai edmontoni Albertai Egyetem egyik csapata korszerűsítette a halott donoroktól származó béta-sejtek 1-es típusú cukorbetegekbe történő beültetésének módszerét, ezáltal ezt az eljárást sikeresebbé és biztonságosabbá tette.
Bár a transzplantáció lehetővé teszi néhány ember számára, hogy egy időre abbahagyja az inzulin alkalmazását, nincs elég donor ahhoz, hogy a világszerte mintegy 8,7 millió 1-es típusú cukorbeteg egészséges egyének béta-sejtjéhez jusson. Ezenkívül a transzplantált betegeknek erős immunszuppresszív gyógyszereket kell szedniük, hogy megakadályozzák a donorsejtek kilökődését.
Ha egy elhunyt donor béta-sejtjei helyett őssejteket használnak, a kutatók azt remélik, hogy előrelépést tehetnek a gyógyulás felé. De mit értünk pontosan őssejtek alatt?
Béta sejtek létrehozása őssejtekből
Az őssejtek fiatal, nem specializálódott sejtek, amelyek még nem fejlődtek ki a szervezetben található számos különböző típusú sejt (idegsejtek, izomsejtek, béta-sejtek) egyikévé. A gyermekek és felnőttek egész testében, a csontvelőben vagy zsírszövetben találhatók őssejtek, amelyek sejtekké alakulnak és ezáltal lehetővé teszik a szervezet gyógyulását. Vannak embrionális őssejtek is, amelyek három-öt napos embriókból származnak. Meghatározott körülmények között és a megfelelő biológiai „utasítások” mellett az őssejtből a sejttípusok bármelyike kifejlődhet.
A kutatók azon dolgoznak, hogy őssejtekből potenciálisan korlátlan mennyiségű egészséges béta-sejtet termeljenek ki, lehetővé téve az eredeti őssejtek szaporodását és érését a laboratóriumban. Ez a folyamat megoldaná az egészséges béta-sejt-ellátás problémáját. A béta-sejtek ellátása azonban csak az egyik probléma. Miután ezek az őssejtek béta-sejtekké érnek, továbbra is fennáll az a probléma, hogy az immunrendszer megtámadja és elpusztítja őket.
Az új béta-sejtek védelme az immunrendszertől
Bár az őssejteket laboratóriumban, tenyésztéssel állítják elő, az 1-es típusú cukorbetegekbe történő beültetésükkor az immunrendszer idegennek és veszélyesnek fogja látni az inzulintermelő sejteket – és igyekszik megsemmisíteni azokat. (Az egyén immunrendszere a szervezet saját egészséges béta-sejtjeit is megcélozza és elpusztítja, ami az 1-es típusú cukorbetegség okozója.) Ahhoz, hogy az őssejtből származó béta-sejteket széles körben használják fel az 1-es típusú cukorbetegség gyógyítására, a kutatóknak módot kell találni arra, hogy megfékezzék az immunrendszert és megakadályozzák a beültetett béta-sejtek elpusztítását. Ehhez jelenleg erős immunszuppresszív gyógyszerekre lenne szükség.
A kutatók számos stratégiát fontolgattak az immunrendszer támadásainak megállítására gyógyszerek használata nélkül. Az egyik a „kapszulázás”; az egészséges béta-sejteket egy tartályba vagy „tasakba” helyezik, amely fizikai akadályt képez, és megvédi őket az immunrendszertől. Ezek a tasakok olyan anyagokból készülnek, amelyek lehetővé teszik a béta-sejtek számára, hogy inzulint szabadítsanak fel, és tápanyagokhoz jussanak a vérből anélkül, hogy az immunrendszer megtámadná őket. A kapszulázás önmagában azonban nem biztos, hogy megoldást jelent, mivel a szervezet „fel tudja falni” a béta-sejtek tartályát, és megakadályozza, hogy a sejtek megkapják a szükséges tápanyagokat a vérből. Azt is megakadályozhatja, hogy a sejtek által termelt inzulin a vérbe kerüljön.
Egy másik stratégia a beültetett béta-sejtek immun-szuppresszív gyógyszerek nélküli védelmére a Nobel-díjas génszerkesztő technológia, az úgynevezett CRISPR.
Ha egy idegen anyag, például egy vírus vagy egy átültetett béta-sejt genetikai „aláírása” eltér az ember saját sejtjétől, az immunrendszer annak megsemmisítését célozza meg. A CRISPR azonban lehetővé teszi egy sejtcsoport genetikai kódjának (vagy DNS-ének) rendkívüli pontosságú megváltoztatását. Ezt a módszert általában gyógyszerek, mezőgazdasági termékek vagy genetikailag módosított organizmusok előállítására használják, és potenciálisan felhasználható az őssejtből származó béta-sejtek genetikai kódjának megváltoztatására, hogy az immunrendszer ne észlelje őket.
A béta-sejtkutatás jelenlegi fejlődése
Az 1-es típusú cukorbetegség őssejtterápiái még a kutatás kezdeti szakaszában járnak; azonban az elmúlt néhány évben több reményteli fejlemény is történt.
Egyes vállalatok klinikai vizsgálatokat végeztek az elmúlt évben, hogy finomhangolják az új stratégiákat, amelyek elegendő mennyiségű egészséges béta-sejt létrehozását és az immunrendszer támadásának megállítását célozták. 2022. júniusban nyilvánosságra hozták az első két őssejtterápiában részesülő ember klinikai vizsgálati adatait: 270 nap elteltével az egyik személy esetében az őssejtek 99%-a még működött, és a beteg abbahagyhatta az inzulin adagolását. Azonban immunszuppresszív gyógyszereket kellett szednie.
A kapszulázást és a CRISPR technológiát még mindig vizsgálják egy körülbelül 70, 1-es típusú cukorbeteg egyén bevonásával végzett klinikai vizsgálatban. 2022 júniusában mutatták be a The Human Trial című dokumentumfilmet, amely azokról a kutatókról és betegekről szól, akik először alkalmazták ezt a kísérleti kezelést.
Forrás: Diabforum
