Учени  от Хелзинки, Финландия, създадоха инсулинови клетки през 2022 г. Това са всъщност т.нар. бета-клетки, които се намират в панкреаса и са отговорни за производството на инсулин. Човешкото тяло може да бъде генетично склонно да атакува собствените си клетки, унищожавайки бета-клетките в панкреаса. По този начин се намалява производството на инсулин, който от своя страна помага за превръщането на захарта в енергия. При този вид промяна настъпват редица проблеми за организма.

Дефицит

При дефицита на инсулин се развива т.нар. болест –  диабет тип 1. Този вид здравословно разстройство може да се появи във всяка възраст. То може да бъде фатално, ако не се управлява внимателно с инсулинови инжекции или инсулинова помпа за балансиране на нивата на захарта в тялото. В началото на март тази година бе регистрирано голямо откритие, според което стволовите клетки могат лесно да бъдат преобразувани в бета-клетки.

Откритието

Изследователска група, ръководена от професор Тимо Отонкоски от Университета в Хелзинки, е извършила феноменално откритие. То е свързано с клетки, произведени от стволови такива. Учените са успели да демонстрират, че стволовите клетки могат да образуват подобни видове, които много имитират нормалните островчета на панкреаса. Новите клетки си приличат с тези на панкреаса както по отношение на структурата, така и по отношение на функцията им. Това са т.нар бета-клетки.

Проучването

Проучването на професор Тимо Отонкоски е публикувано в списание Nature Biotechnology. Изследването е  финансирано от Центъра за върхови постижения MetaStem на Академията на Финландия. Много важно доказателство от изследването е, че секрецията на инсулин може да бъде регулирана  обикновено в клетките. Оказало се също така, че новите клетки реагирали на промените в нивото на глюкозата дори по-добре от островчетата на панкреаса, изолирани от донори на органи, които били използвани като тестови.

Първенци

Изследванията, свързани с преобразуването на стволовите клетки в бета-клетки започнали още от 2012 г. С годините изследователи от целия свят натрупали голяма база от данни. Именно благодарение на всички досегашни проучвания професор Отонкоски изградил своето изследване.

Видове

Стволовите клетки представляват бели клетки, които не са специализирани за нещо конкретно. Те имат уникалната функция да се преобразуват в други видове. Тези „вълшебници“ се преобразуват спрямо това от  какво се нуждае в дадения момент тялото. Или един вид те се преобразуват от стволови клетки в това, което се нуждае организма. По този начин имат функцията да служат като резервен вариант за лечение при много болести. Смята се, че съществуват във всички многоклетъчни организми.

Специфично

Друга характерна черта за тях е тяхното развитие, защото те съществуват във всички етапи на развитие на човешкия организъм. Двете най-важни качества, които ги отличават са способността им да се възобновяват и да променят своята идентичност. Делят се чрез клетъчно делене, като след завършване на процеса стволовите клетки могат да останат такива или да се преобразуват в различни видове. Примерно в мускулни, чернодробни, мозъчни, сърдечни или инсулино–произвеждащи.

Трансплантациите

Трансплантацията на стволови клетки е от значение не само за лечение на диабет, но и помагат за справяне с някои видове рак – левкемия, мултиплен миелом и някои видове лимфоми, както и други заболявания. Лекарите използват това лечение също и за някои кръвни дефицити. В миналото пациентите, които са се нуждаели от трансплантация на стволови клетки са получавали костно-мозъчна трансплантация, защото стволовите клетки са се вземали от костния мозък. С годините изследванията толкова са напреднали, че стволовите клетки обикновено се вземат от кръвта вместо от костния мозък. По тази причина процедурата все по-често се нарича трансплантация на стволови клетки.

Експертите

Експертите твърдят, че стволовите клетки могат да се превърнат в друг вид клетки чрез подаването на специални сигнали в тяхната среда. Този процес на преобразуване бил обратим, защото някои зрели клетки, които са променени в определен вид – тъканни – могат да се върнат отново към стволови клетки. Този процес е известен в науката като индуцирана плурипотентност. Изследователите откриват още, че техният подход работи както при човешки ембрионални и индуцирани плурипотентни стволови клетки, така и при такива на мишки.

 Спасението

С помощта на трансформирането на стволовите клетки в такива на панкреаса би могло да се помогне на милионни хора по света, които страдат от диабет. Диабетът е тежко заболяване. При него собствените имунни клетки убиват способността на тялото да произвежда инсулин и да регулира нивата на глюкозата си. В предишни опити изследователите са използвали растежни фактори или групи протеини, за да манипулират стволовите клетки в различни типове клетки. Изследователите също така тестват разработените бета-клетки на панкреаса с глюкоза. Клетките произвеждат инсулин на базата на глюкозата, присъстваща в тяхната среда.

Необходим

Инсулинът е жизненоважен хормон, произвеждан от бета клетките на панкреаса. Диабет тип 1 се причинява от унищожаването на тези клетки, което води до това, че пациентите, при които има дефицит – трябва да заменят загубения инсулин с множество ежедневни инжекции.Секрецията на инсулин може да бъде възстановена при пациенти с диабет чрез трансплантация на бета клетки, изолирани от панкреаса на донор на орган с мозъчна смърт. Това лечение обаче не е широко разпространено. Причината да не е популярно е, защото при него са нужни клетките от поне двама донора. Така би се постигнало излекуването на един диабетик, но този вариант е трудно приложим в медицината.

Продължително

Дълго време се правят опити за производство на функционални бета клетки от стволови клетки, което може да направи това лечение успешно. Въпреки това, бета-клетките, произведени от стволови клетки, досега са били незрели, с лошо регулирана секреция на инсулин. Това може да е частично обяснение защо не са постигнати пробиви в клиничните изпитвания, базирани на незрели клетки, които продължават в Съединените щати.Този път обаче професор Отонкоски стига до голямото открите във Филандия.

Разлика

Изследователите демонстрираха по време на експериментите си как функционират бета клетките, получени от стволови клетки, както в клетъчни култури, така при проучванията с мишки. Интересно е, че при демонстрирането при мишките се наблюдава, че бета клетките, получени от стволови клетки, трансплантирани на мишки, започват ефективно да управляват метаболизма на глюкозата.

Любопитно

Нивата на кръвната глюкоза са по-високи при мишки, отколкото при хора, приблизително 8-10 милимола. След клетъчната трансплантация нивото намалява до това, наблюдавано при хората, приблизително 4-5 милимола. То остава на въпросното ниво, което доказва, че стволовите клетки при този вид получена трансплантация е в състояние да регулира нивата на кръвната глюкоза при мишки. Изследването на функцията на бета-клетките, публикувано сега, е най-изчерпателното в областта: в допълнение към секрецията на инсулин. Функционалността на системите, които регулират секрецията на инсулин, включително метаболизма и йонните канали, също така свързвайки констатациите с генната експресия, възникваща по време на развитието . Според професор Отонкокски подобряването на производството на островчета от стволови клетки ще улесни използването им при моделиране на болести и клетъчни терапии при хората. Това ще доведе до революци при лечението на диабета.