Μια νέα μελέτη ειδικών του Πανεπιστημίου Columbia δείχνει ότι κύτταρα του εντέρου μπορούν να παραγάγουν ινσουλίνη, καταργώντας την ανάγκη μεταμόσχευσης βλαστικών κυττάρων.
Χωρίς μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων
Μέχρι σήμερα πολλοί ειδικοί θεωρούσαν ως μοναδική λύση για την αντικατάσταση των κυττάρων που χάνονται στον διαβήτη τύπου 1 τη μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων η οποία δίνει υπόσχεση για «απελευθέρωση» των ασθενών από τις καθημερινές ενέσεις ινσουλίνης. Η νέα μελέτη όμως που διεξήχθη σε ποντίκια και η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Genetics», δημιουργεί καινούργιες προοπτικές σε ό,τι αφορά την αντιμετώπιση του διαβήτη τύπου 1 οι οποίες έχουν ως αφετηρία τον γαστρεντερικό σωλήνα.
Ο διαβήτης τύπου 1 είναι ένα αυτοάνοσο νόσημα, στο οποίο τα ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα του παγκρέατος πεθαίνουν, καθώς το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς εξαπολύει λανθασμένα επίθεση εναντίον τους. Το πάγκρεας δεν μπορεί να αντικαταστήσει τα χαμένα κύτταρα με αποτέλεσμα οι ασθενείς να χρειάζεται να λαμβάνουν ενέσεις ινσουλίνης εφ' όρου ζωής προκειμένου να διατηρούν υπό έλεγχο τα επίπεδα γλυκόζης του αίματος.
Ενας από τους μακροπρόθεσμους στόχους των ερευνητών που ασχολούνται με τον διαβήτη τύπου 1 είναι η αντικατάσταση των κυττάρων του παγκρέατος που χάνονται με νέα κύτταρα τα οποία εκλύουν ινσουλίνη. Αν και οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να παραγάγουν στο εργαστήριο ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα με χρήση εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων, τα κύτταρα αυτά έχει αποδειχθεί ότι δεν είναι κατάλληλα για μεταμόσχευση στον άνθρωπο. Και αυτό διότι δεν εκλύουν ινσουλίνη τις στιγμές που θα έπρεπε ως απόκριση στη γλυκόζη του αίματος με αποτέλεσμα να υπάρχει σοβαρός κίνδυνος για την υγεία του ασθενούς.
«Κλειδί» τα προγονικά κύτταρα του εντέρου
Στο πλαίσιο της νέας μελέτης ο καθηγητής στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Κολούμπια Ντομένικο Ατσίλι και η μεταδιδακτορική ερευνήτρια Τσούτιμα Ταλτσάι έδειξαν ότι ορισμένα προγονικά κύτταρα στο έντερο ποντικών έχουν την εκπληκτική ικανότητα να μετατρέπονται σε ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα.
Τα προγονικά κύτταρα του γαστρεντερικού συστήματος είναι υπεύθυνα για την παραγωγή πολλών και διαφορετικών κυττάρων του οργανισμού, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων που παράγουν τον νευροδιαβιβαστή σεροτονίνη, το γαστρικό ανασταλτικό πεπτίδιο και άλλες ορμόνες που εκκρίνονται στον γαστρεντερικό σωλήνα και στην κυκλοφορία του αίματος.
Οι ερευνητές από το Κολούμπια ανακάλυψαν ότι όταν «αποσιωπούσαν» ένα γονίδιο – Foxo1- το οποίο είναι γνωστό ότι παίζει ρόλο στη… μοίρα των κυττάρων, τα προγονικά κύτταρα παρήγαν ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα.
Προς θεραπεία παιδιών αλλά και ενήλικων διαβητικών
Παρότι περισσότερα κύτταρα του παγκρέατος παράγονταν όταν το Foxo1 ετίθετο «εκτός λειτουργίας» σε πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης των ζώων, η παραγωγή των ινσουλινοπαραγωγών κυττάρων γινόταν ακόμη και όταν το γονίδιο «αποσιωπείτο» σε ενήλικα πειραματόζωα. «Τα ευρήματα αυτά μαρτυρούν ότι είναι πιθανό να μπορούμε να δημιουργήσουμε ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα στον γαστρεντερικό σωλήνα τόσο των παιδιών όσο και των ενηλίκων με διαβήτη τύπου 1» σημειώνει ο δρ Ατσίλι
Προσθέτει ότι «κανένας δεν θα μπορούσε να προβλέψει αυτό το αποτέλεσμα. Πολλά πράγματα θα μπορούσαν να είχαν συμβεί μετά την αποσιώπηση του Foxo1. Στο πάγκρεας όταν αποσιωπούμε το γονίδιο δεν συμβαίνει τίποτα. Τότε γιατί συμβαίνει όταν η αποσιώπηση γίνεται στο έντερο; Δεν γνωρίζουμε – τουλάχιστον ακόμη – την απάντηση».
Προσθέτει ότι «κανένας δεν θα μπορούσε να προβλέψει αυτό το αποτέλεσμα. Πολλά πράγματα θα μπορούσαν να είχαν συμβεί μετά την αποσιώπηση του Foxo1. Στο πάγκρεας όταν αποσιωπούμε το γονίδιο δεν συμβαίνει τίποτα. Τότε γιατί συμβαίνει όταν η αποσιώπηση γίνεται στο έντερο; Δεν γνωρίζουμε – τουλάχιστον ακόμη – την απάντηση».
Τα κύτταρα που παρήχθησαν στο έντερο των ποντικών θα ήταν επικίνδυνα εάν δεν εξέλυαν ινσουλίνη ανάλογα με τα επίπεδα γλυκόζης του αίματος. Ωστόσο, όπως αναφέρουν οι ερευνητές, τα κύτταρα που παρήγαγαν είχαν υποδοχείς που ανίχνευαν τη γλυκόζη με αποτέλεσμα να εκκρίνουν ινσουλίνη στον σωστό χρόνο. Η ινσουλίνη μάλιστα εκλύθηκε στην κυκλοφορία του αίματος και λειτούργησε φυσιολογικά ενώ παρήχθη σε ποσότητες ικανές για να ρυθμίσουν τη γλυκόζη του αίματος στα διαβητικά ποντίκια.
Γαστρεντερικός σωλήνας προστατευμένος από τις ανοσοεπιθέσεις
«Όλα αυτά τα ευρήματα μας κάνουν να πιστεύουμε ότι η παραγωγή ινσουλινοπαραγωγών κυττάρων στο έντερο αποτελεί καλύτερο τρόπο θεραπείας του διαβήτη σε σύγκριση με τις θεραπείες που βασίζονται στα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα ή στα κύτταρα iPS (ενήλικα κύτταρα τα οποία με τους κατάλληλους γονιδιακούς χειρισμούς λαμβάνουν τις ιδιότητες των εμβρυϊκών βλαστικών)» τονίζει ο καθηγητής Ατσίλι και προσθέτει πως το γεγονός ότι το «εργοστάσιο παραγωγής» των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη είναι το έντερο, θεωρείται σημαντικό. Και αυτό διότι ο γαστρεντερικός σωλήνας είναι έστω και μερικώς προστατευμένος από το ανοσοποιητικό σύστημα με αποτέλεσμα ο διαβήτης να μην μπορεί να καταστρέψει τόσο εύκολα τα κύτταρα που παράγονται εκεί.
«Όλα αυτά τα ευρήματα μας κάνουν να πιστεύουμε ότι η παραγωγή ινσουλινοπαραγωγών κυττάρων στο έντερο αποτελεί καλύτερο τρόπο θεραπείας του διαβήτη σε σύγκριση με τις θεραπείες που βασίζονται στα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα ή στα κύτταρα iPS (ενήλικα κύτταρα τα οποία με τους κατάλληλους γονιδιακούς χειρισμούς λαμβάνουν τις ιδιότητες των εμβρυϊκών βλαστικών)» τονίζει ο καθηγητής Ατσίλι και προσθέτει πως το γεγονός ότι το «εργοστάσιο παραγωγής» των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη είναι το έντερο, θεωρείται σημαντικό. Και αυτό διότι ο γαστρεντερικός σωλήνας είναι έστω και μερικώς προστατευμένος από το ανοσοποιητικό σύστημα με αποτέλεσμα ο διαβήτης να μην μπορεί να καταστρέψει τόσο εύκολα τα κύτταρα που παράγονται εκεί.
Το «κλειδί» ώστε να μετατραπεί το ενδιαφέρον εύρημα σε θεραπεία για τον άνθρωπο είναι να βρεθεί ένα φάρμακο που θα έχει την ίδια επίδραση στα προγονικά κύτταρα του εντέρου με εκείνη που έχει η «αποσιώπηση» του γονιδίου Foxo1 στα ποντίκια. Ο δρ Ατσίλι σημειώνει ότι κάτι τέτοιο θα καταστεί πιθανότατα εφικτό αφού στο εργαστήριο έχει ήδη επιτευχθεί η δημιουργία ινσουλινοπαραγωγών κυττάρων από πρόδρομα κύτταρα του εντέρου μέσω της αναστολής της λειτουργίας του Foxo1 με έναν χημικό παράγοντα.
Ο καθηγητής καταλήγει τονίζοντας ότι «είναι σημαντικό, εάν αναπτυχθεί μια νέα θεραπεία για τον διαβήτη, να είναι εξίσου ασφαλής και πιο αποτελεσματική από την ινσουλίνη. Δεν πρέπει να δοκιμάζουμε θεραπείες που είναι επικίνδυνες μόνο και μόνο επειδή θα καταργήσουν την ανάγκη καθημερινών ενέσεων».
