Søndag 9. februar 2014.-Videnskabsmænd ved Gladstone Institutes i San Francisco, Californien, USA, har udviklet en teknik i dyremodeller, der kan erstatte celler ødelagt af diabetes type 1. Fundet, der er offentliggjort i Cell Stem Cell, er et vigtigt trin med henblik på at frigøre patienter fra injektioner, der skal gives for livet.
Diabetes type 1, som normalt manifesterer sig i barndommen, er forårsaget af ødelæggelse af beta-celler, en type celler, der normalt ligger i bugspytkirtlen og producerer et hormon kaldet insulin, uden hvilket kroppens organer har svært ved at absorbere sukker, som glukose, fra blodet. Sygdommen kan kontrolleres ved at måle glukoseniveauer og ved insulininjektioner, skønt en bedre løsning er at erstatte de manglende beta-celler. Disse celler er imidlertid svære at komme forbi, så forskere har fokuseret på stamcelleteknologi som en måde at gøre dem på.
"Regenerativ medicin kan give en ubegrænset kilde til insulinproducerende funktionelle beta-celler, der kan transplanteres i patienten, " siger Dr. Sheng Ding, der også er professor ved University of California, San Francisco (UCSF). "Men tidligere forsøg på at producere store mængder sunde betaceller og udvikle et levedygtigt system har ikke været fuldstændig succesfuldt. Så vi tog en noget anden tilgang, " forklarer han.
En af de største udfordringer for frembringelsen af store mængder betaceller er, at disse celler har begrænset regenerativ kapacitet, så når de først er modne, er det vanskeligt at fremstille mere. Så forskerteamet for dette arbejde besluttede at tage et skridt tilbage i cellens livscyklus.
Forskerne samlet hudceller, kaldet fibroblaster, fra laboratoriemus og transformerede derefter ved hjælp af en 'cocktail' af molekyler og omprogrammeringsfaktorer disse fibroblaster til celler svarende til endodermens celler, som er en type celle, findes i det tidlige embryo, og de modnes til sidst i hovedorganerne i kroppen, inklusive bugspytkirtlen.
"Ved at bruge en anden kemisk cocktail omdanner vi disse endodermceller til celler, der efterlignede cellerne i bugspytkirtlen som i begyndelsen, som vi kalder PPLC, " siger Gladstone postdoktor Ke Li, hovedforfatter af artiklen.
"Vores oprindelige mål var at se, om vi kunne få disse PPLC til at modne til celler, som ligesom beta-celler reagerer på de rigtige kemiske signaler og, vigtigst af alt, udskiller insulin. Og vores oprindelige eksperimenter udført på en plade fra Petri afslørede de, at de gjorde det, ”fortsætter han.
Forskerteamet ønskede derefter at se, om det samme skete i levende dyremodeller, så de transplanterede PPLC i mus modificeret til at have hyperglykæmi (høje glukoseniveau), en nøgleindikator for diabetes.
Et 'direkte forhold' mellem PPLC-transplantation og reduktion af hyperglykæmi
”Bare en uge efter transplantationen begyndte dyrenes glukoseniveauer gradvis at falde nær normale niveauer - Ke Li fortsætter. Og da vi fjernede de transplanterede celler, så vi en øjeblikkelig top af glukose, hvilket afslører en direkte forbindelse mellem PPLC-transplantation og reduktion af hyperglykæmi. "
Da teamet analyserede musene otte uger efter transplantation, observerede de, at PPLC havde givet plads til fuldt funktionel insulinudskillelse af beta-celler. "Disse resultater fremhæver kun kraften i små molekyler i cellereprogrammering og er et principbevis for, at de en dag kunne bruges som en personlig terapeutisk tilgang hos patienter, " siger Sheng Ding.
"Jeg er især begejstret for tanken om at oversætte disse resultater til det menneskelige system, " siger Matthias Hebrok, en af forfatterne af undersøgelsen og direktør for UCSF Diabetes Center. "I den nærmeste fremtid kunne denne teknologi i humane celler give betydelige fremskridt inden for vores forståelse af, hvordan iboende betacellefejl forårsager diabetes, dramatisk nærmer sig den meget nødvendige kur. "
Kilde:
Tags:
Forskellige Psykologi Ordliste
Diabetes type 1, som normalt manifesterer sig i barndommen, er forårsaget af ødelæggelse af beta-celler, en type celler, der normalt ligger i bugspytkirtlen og producerer et hormon kaldet insulin, uden hvilket kroppens organer har svært ved at absorbere sukker, som glukose, fra blodet. Sygdommen kan kontrolleres ved at måle glukoseniveauer og ved insulininjektioner, skønt en bedre løsning er at erstatte de manglende beta-celler. Disse celler er imidlertid svære at komme forbi, så forskere har fokuseret på stamcelleteknologi som en måde at gøre dem på.
"Regenerativ medicin kan give en ubegrænset kilde til insulinproducerende funktionelle beta-celler, der kan transplanteres i patienten, " siger Dr. Sheng Ding, der også er professor ved University of California, San Francisco (UCSF). "Men tidligere forsøg på at producere store mængder sunde betaceller og udvikle et levedygtigt system har ikke været fuldstændig succesfuldt. Så vi tog en noget anden tilgang, " forklarer han.
En af de største udfordringer for frembringelsen af store mængder betaceller er, at disse celler har begrænset regenerativ kapacitet, så når de først er modne, er det vanskeligt at fremstille mere. Så forskerteamet for dette arbejde besluttede at tage et skridt tilbage i cellens livscyklus.
Forskerne samlet hudceller, kaldet fibroblaster, fra laboratoriemus og transformerede derefter ved hjælp af en 'cocktail' af molekyler og omprogrammeringsfaktorer disse fibroblaster til celler svarende til endodermens celler, som er en type celle, findes i det tidlige embryo, og de modnes til sidst i hovedorganerne i kroppen, inklusive bugspytkirtlen.
"Ved at bruge en anden kemisk cocktail omdanner vi disse endodermceller til celler, der efterlignede cellerne i bugspytkirtlen som i begyndelsen, som vi kalder PPLC, " siger Gladstone postdoktor Ke Li, hovedforfatter af artiklen.
"Vores oprindelige mål var at se, om vi kunne få disse PPLC til at modne til celler, som ligesom beta-celler reagerer på de rigtige kemiske signaler og, vigtigst af alt, udskiller insulin. Og vores oprindelige eksperimenter udført på en plade fra Petri afslørede de, at de gjorde det, ”fortsætter han.
Forskerteamet ønskede derefter at se, om det samme skete i levende dyremodeller, så de transplanterede PPLC i mus modificeret til at have hyperglykæmi (høje glukoseniveau), en nøgleindikator for diabetes.
Et 'direkte forhold' mellem PPLC-transplantation og reduktion af hyperglykæmi
”Bare en uge efter transplantationen begyndte dyrenes glukoseniveauer gradvis at falde nær normale niveauer - Ke Li fortsætter. Og da vi fjernede de transplanterede celler, så vi en øjeblikkelig top af glukose, hvilket afslører en direkte forbindelse mellem PPLC-transplantation og reduktion af hyperglykæmi. "
Da teamet analyserede musene otte uger efter transplantation, observerede de, at PPLC havde givet plads til fuldt funktionel insulinudskillelse af beta-celler. "Disse resultater fremhæver kun kraften i små molekyler i cellereprogrammering og er et principbevis for, at de en dag kunne bruges som en personlig terapeutisk tilgang hos patienter, " siger Sheng Ding.
"Jeg er især begejstret for tanken om at oversætte disse resultater til det menneskelige system, " siger Matthias Hebrok, en af forfatterne af undersøgelsen og direktør for UCSF Diabetes Center. "I den nærmeste fremtid kunne denne teknologi i humane celler give betydelige fremskridt inden for vores forståelse af, hvordan iboende betacellefejl forårsager diabetes, dramatisk nærmer sig den meget nødvendige kur. "
Kilde:
