Diabetes: Drogové duo pomáhá tělu doplňovat buňky produkující inzulín
Vědci učinili klíčový krok v hledání léku na cukrovku, který obnovuje schopnost těla tvořit inzulín.
Vytvořili nový lékový koktejl, který může přimět buňky produkující inzulín k regeneraci rychlostí, která je dostatečně rychlá, aby fungovala při léčbě lidí.
Nedávná studie provedená vědci na Icahn School of Medicine na Mount Sinai v New Yorku, NY, odhaluje, jak nová kombinace dvou tříd léků může způsobit replikaci dospělých lidských beta buněk rychlostí 5–8 procent denně.
Tým informuje o zjištěních v článku, který je uveden v časopise Buněčný metabolismus.
„Jsme velmi nadšení z tohoto nového pozorování,“ říká hlavní autor Dr. Andrew F. Stewart, který je ředitelem Institutu pro cukrovku, obezitu a metabolismus na Mount Sinai, „protože poprvé vidíme ceny replikace lidských buněk beta buňkami, které jsou dostatečné k doplnění hmoty beta buněk u lidí. “
V dřívější práci tým zkoumal malou molekulu, která blokuje enzym nazývaný kináza 1A (DYRK1A) regulovaná duální specificitou tyrosin-fosforylace. Tato molekula vedla k rychlosti proliferace beta buněk 1,5 až 3 procenta.
V nové studii tým prokázal, jak přidání malé molekuly z jiné třídy léčiva zvýšilo rychlost proliferace v průměru na 5–8 procent. Druhý lék blokuje členy nadrodiny beta transformujícího růstového faktoru (TGFβSF).
Přestože studie učinila důležitý krok tím, že prokázala, že kombinace léčiv dokáže regenerovat beta buňky dostatečně rychle na léčbu, zbývá ještě nějaká práce.
Jak vysvětluje Dr. Stewart: „Další velkou překážkou je zjistit, jak je dopravit přímo do slinivky břišní.“
Cukrovka, inzulín a beta buňky
Cukrovka je onemocnění, při kterém hladina glukózy v krvi stoupá na škodlivou hladinu. Trvalá vysoká hladina glukózy v krvi poškozuje cévy, nervy a další systémy těla. Může vést ke ztrátě zraku, onemocněním ledvin a srdečním problémům.
Hladina glukózy v krvi stoupá kvůli potížím s výrobou a používáním inzulínu, hormonu, který pomáhá buňkám těla vstřebávat a využívat glukózu k výrobě energie.
Podle Světové zdravotnické organizace odhady naznačují, že na světě by do roku 2025 mohlo být až 300 milionů lidí s diabetem.
Ve Spojených státech cukrovka postihuje přibližně 9,4 procenta populace, což odpovídá přibližně 30,3 milionu lidí. Národní institut pro diabetes a choroby zažívacího ústrojí a ledvin naznačuje, že existuje dalších 84,1 milionu dospělých s prediabetem.
Existují dva hlavní typy cukrovky: typ 1 a typ 2. Přibližně 90–95 procent dospělých s diabetem má typ 2.
U diabetu 1. typu dochází k nedostatečné kontrole glukózy v krvi, protože imunitní systém ničí beta buňky produkující inzulín v pankreatu.
Diabetes typu 2 obvykle začíná inzulínovou rezistencí, což je stav, při kterém jsou buňky při používání inzulínu méně účinné. Pankreas to zpočátku kompenzuje tím, že produkuje více inzulínu, ale nejedná se o dlouhodobé řešení a hladiny glukózy v krvi nakonec stoupají.
Ačkoli se tyto dva typy liší, nedávné studie ukazují, že cukrovka typu 1 a typu 2 má hlavní rys: snížený přísun fungujících beta buněk produkujících inzulín.
„Dosažené dříve nedosažitelné sazby“
Dr. Stewart říká, že žádný z léků, které jsou v současné době k dispozici pro léčbu cukrovky, není dostatečně účinný při regeneraci lidských beta buněk.
Vědci zkoumají další přístupy, jako je transplantace beta buněk nebo slinivky břišní a léčba, která pomocí kmenových buněk generuje nové beta buňky. Nic z toho však není rozšířené, poznamenává Dr. Stewart.
V dřívější práci on a jeho kolegové ukázali, že inhibitor DYRK1A zvaný harmin byl schopen stimulovat trvalou proliferaci dospělých lidských beta buněk v laboratorních kulturách.
Navíc myši s lidskými beta buňkami místo svých vlastních byly schopné udržovat hladinu cukru v krvi v normálním rozmezí po léčbě harminem.
To byl zásadní krok vpřed. Míra produkce nových beta buněk však byla příliš nízká na to, aby léčba byla účinná u lidí s diabetem.
Vědci dostali nápad přidat inhibitor TGFβSF k poškození, zatímco zkoumali typ benigního nádoru, který se tvoří v beta buňkách. To odhalilo nový soubor cílů pro léky, které by mohly zvýšit proliferaci beta buněk.
Cílem nedávné studie bylo tedy prozkoumat, zda by kombinace těchto dvou tříd drog mohla fungovat - a stalo se.
Vědci píší, že studie odhaluje, jak blokování „signalizace DYRK1A a TGFβSF indukuje pozoruhodné a dříve nedosažitelné rychlosti proliferace lidských beta buněk […] a ve skutečnosti zvyšuje počet lidských a myších beta buněk.“
Studie také zkoumá mechanismy „pozoruhodné míry šíření“. Zjištění ukazují, že kombinace léků funguje nejen v beta buňkách, které vědci získali z „normálních mrtvolných lidských ostrůvků“, ale také v beta buňkách, které vyrostly z lidských kmenových buněk a „v lidech s diabetem 2. typu“.
"Vzhledem k tomu, že tyto léky mají účinky na jiné orgány v těle, nyní musíme vyvinout způsoby, jak tyto léky dodávat konkrétně do beta buňky u lidí."
Dr. Andrew F. Stewart
