EVERYTHING
Люди мають близько 30 трильйонів клітин у дорослому організмі. Примітно, що кожна з цих клітин походить від невеликої кількості приблизно 100 стовбурових клітин на ранніх етапах розвитку. Здатність цих ембріональних стовбурових клітин перетворюватися на будь-який тип клітини робить їх плюрипотентними — властивістю, яку дослідники активно використовують у науці та медицині сьогодні.
Використання людських ембріональних стовбурових клітин у дослідженнях розпочалося ще в 1998 році. З тих ембріонів вчені змогли створити практично необмежений запас плюрипотентних клітин, і ці лінії досі використовуються у багатьох дослідницьких лабораторіях. Ще одна важлива віха сталася у 2007 році. Дві лабораторії — під керівництвом Shinya Yamanaka в Університеті Кіото (Japan) та James Thomson в Університеті Вісконсину-Медісон (United States) — незалежно опублікували статті про те, як вони змогли репрограмувати зрілі клітини (наприклад, шкірні) назад до плюрипотентного стану стовбурових клітин. Ці клітини відомі як індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSCs). Їхня головна перевага полягає в тому, що вони несуть власну ДНК людини, що дозволяє створювати більш персоналізовані моделі захворювань та терапії.
Як стовбурові клітини можуть допомогти при діабеті?
У дослідницьких лабораторіях використовують ембріональні стовбурові клітини для генерації бета-клітин, які виробляють інсулін. Це тип клітини, який руйнується імунною системою у людей із діабетом 1 типу. Втрата цих інсулінопродукуючих бета-клітин змушує пацієнтів залежати від ін'єкцій інсуліну для контролю рівня цукру в крові та запобігання серйозним ускладненням, таким як пошкодження судин і нервів. Хоча терапія інсуліном полегшує емоційний тягар життя з діабетом 1 типу, вона не замінює повністю динамічну функцію власних бета-клітин організму, тому багато людей із цим захворюванням продовжують страждати від довгострокових проблем зі здоров'ям.
Щоб подолати цю проблему, дослідники створюють бета-клітини з клітин, вирощених у лабораторії, щоб відновити здатність організму виробляти інсулін. Нещодавні клінічні випробування показали обнадійливі результати трансплантації цих клітин людям із діабетом 1 типу:
- Vertex Pharmaceuticals трансплантувала бета-клітини, отримані від ембріональних стовбурових клітин, 12 пацієнтам з діабетом 1 типу. У 10 із них (83%) вдалося припинити ін'єкції інсуліну протягом шести місяців.
- Команда дослідників із Китаю репрограмувала жирові клітини пацієнта з діабетом 1 типу в індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, перетворила їх на бета-клітини, а потім трансплантувала під абдомінальні м'язи пацієнта. Примітно, що реципієнт став незалежним від інсуліну через 75 днів після операції і залишався таким принаймні протягом 12 місяців.
Ці ранні випробування свідчать про те, що бета-клітини, отримані зі стовбурових клітин, можуть виживати, дозрівати та функціонувати після трансплантації пацієнтам. Проте залишаються й значні проблеми, зокрема забезпечення повної диференціації клітин у потрібний тип, безпечне та ефективне виробництво клітин у великих масштабах і запобігання імунному відторгненню.
Як уникнути імунного відторгнення?
Вирощені в лабораторії клітини мають іншу генетику порівняно з пацієнтом, тому імунна система пацієнта атакує трансплантовані клітини як "
