Новый метод отбора клеток повысит эффективность лечения диабета

Ученые из Института Лундквиста и Медицинской школы Дэвида Геффена при UCLA разработали новый метод, который значительно повысит эффективность лечения диабета с помощью стволовых клеток, сообщает издание Innovanews. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает роль белка FXYD2 как ключевого маркера, позволяющего отбирать только те искусственно выращенные островковые клетки поджелудочной железы, которые действительно способны восстанавливать нормальный уровень глюкозы в крови.

Диабет, которым страдают более 500 миллионов человек по всему миру, является хроническим заболеванием, ведущим к серьезным осложнениям, таким как инсульты, почечная недостаточность, развитие рака и даже болезни Альцгеймера. Основным патогенетическим звеном при диабете является повреждение островков Лангерганса — специализированных структур поджелудочной железы, ответственных за выработку инсулина и регуляцию сахара в крови. Это характерно как для аутоиммунного диабета 1 типа, так и для диабета 2 типа, связанного с метаболическими нарушениями и стрессом.

Пересадка искусственно выращенных островков поджелудочной железы считается перспективным направлением лечения, однако до сих пор оставалась нерешенной проблема надежного определения качества и функциональности этих клеток. Даже при наличии инсулин-продуцирующих клеток их эффективность могла сильно варьироваться, что снижало предсказуемость результатов трансплантации. Команда под руководством доктора Эйдзи Йосихары проанализировала данные около 200 тысяч отдельных клеток и выявила, что белок FXYD2 не только служит маркером зрелых и функциональных островков, но и активно участвует в усилении сигнала, который позволяет клеткам адекватно реагировать на изменения уровня глюкозы.

Эксперименты на мышах с тяжелой формой диабета показали, что пересадка островков с высоким уровнем FXYD2 приводит к восстановлению нормального гликемического профиля, тогда как клетки с низким содержанием этого белка не оказывают терапевтического эффекта, несмотря на способность вырабатывать инсулин. По словам доктора Йосихары, ранее выбор клеток для трансплантации был своего рода лотереей, поскольку нельзя было гарантировать их функциональность. Теперь же, благодаря выявлению FXYD2, появилась возможность целенаправленно отбирать только те островки, которые обеспечат эффективный контроль сахара в крови. Ведущий автор исследования, Кларисса Такто, подчеркнула, что наличие инсулина в клетках — недостаточный критерий, и именно сочетание продукции инсулина с высоким уровнем FXYD2 обеспечивает наилучший терапевтический результат.

Данное открытие представляет собой значительный прорыв в области клеточной терапии диабета, поскольку решает одну из главных проблем регенеративной медицины — обеспечение качества и зрелости выращенных клеток. Ранее трансплантация островков была сопряжена с риском пересадки незрелых или дефектных клеток, что могло приводить к осложнениям и снижать эффективность лечения. Введение маркера FXYD2 позволит стандартизировать процесс отбора клеток, повысит безопасность процедур и улучшит прогноз для пациентов.

Кроме того, исследование раскрывает новый биологический механизм регуляции зрелости клеток, что может иметь значение и для терапии других заболеваний, связанных с нарушениями клеточной функции. Однако перед широким применением метода в клинической практике предстоит решить ряд вопросов, включая проверку эффективности маркера FXYD2 на человеческих клетках и оценку возможного иммунного ответа на этот белок после трансплантации. Также необходимо оценить экономическую целесообразность внедрения технологии массового отбора клеток по данному маркеру.