Репрограммированные клетки помогут при диабете
Гибель инсулинпродуцирующих бета-клеток поджелудочной железы является причиной развития сахарного диабета 1 типа или происходит на выраженных стадиях диабета 2 типа. Теоретически трансплантация здоровых бета-клеток должна остановить развитие заболевания, однако ученым никак не удается разработать эффективный метод выращивания этих клеток в лабораторных условиях ни из эмбриональных, ни из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.
Исследователи университета Пенсильвании, работающие под руководством профессора Клауса Кестнера (Klaus H. Kaestner), предложили принципиально новый подход к решению этой проблемы. Они получили функциональные бета-клетки путем репрограммирования альфа-клеток, составляющих 15-20% клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. Функция альфа-клеток заключается в синтезе и высвобождении глюкагона – пептидного гормона, повышающего уровень глюкозы в крови.
Изучение метилирования генов альфа-клеток поджелудочной железы показало, что белки гистоны, связанные со многими генами в этих клетках, одновременно несут активирующие и подавляющие активность модификации. Многие из этих генов вовлечены в функционирование инсулинпродуцирующих бета-клеток.
По словам Кестнера, оказалось, что альфа-клетки в определенной степени находятся в «пластичном» эпигенетической состоянии. Авторы предположили, что этой особенностью можно воспользоваться для их репрограммирования в бета-клетки.
И действительно, обработка эндокринных островков человеческой поджелудочной железы ингибитором метилтрансферазы Adox привела к тому, что многие альфа-клетки (красного цвета) стали экспрессировать маркер бета-клеток – транскрипционный фактор PDX1 (белого цвета) – см. рисунок.
Факт частичного репрограммирования альфа-клеток в бета-клетки подтвердился тем, что они начали продуцировать определенное количество инсулина.
По словам авторов, если такое превращение удастся осуществить в условиях организма, эта ситуация будет беспроигрышной для пациентов с сахарным диабетом, так как одновременно обеспечит синтез инсулина и снижение уровня глюкагона, уровень которого обычно повышен при диабете 2 типа.
Статья Nuria C. Bramswig et al. Epigenomic plasticity enables human pancreatic alfa to beta cell reprogramming опубликована в Journal of Clinical Investigation.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UPenn: Reprogramming Cells to Fight Diabetes.
25.02.2013