Пациентка стала первым человеком с диабетом 1 типа, которому провели такую трансплантацию.
25-летняя женщина с диабетом 1 типа начала вырабатывать собственный инсулин менее чем через три месяца после трансплантации перепрограммированных стволовых клеток 1. Она стала первым человеком с этим заболеванием, которого лечат с помощью клеток, извлеченных из ее собственного тела.
«Теперь я могу есть сахар», — сказала женщина, проживающая в Тяньцзине, в телефонном разговоре с Nature . Прошло больше года с момента трансплантации, и, по ее словам, «мне нравится есть все — особенно рагу». Женщина пожелала остаться анонимной, чтобы защитить свою конфиденциальность.
Джеймс Шапиро, хирург-трансплантолог и исследователь из Университета Альберты в Эдмонтоне, Канада, говорит, что результаты операции ошеломляют.
Исследование, опубликованное в Cell , следует за результатами другой группы из Шанхая, Китай, которая в апреле сообщила об успешной трансплантации инсулин-продуцирующих островков в печень 59-летнего мужчины с диабетом 2 типа 2. Островки также были получены из перепрограммированных стволовых клеток, взятых из собственного тела мужчины, и с тех пор он прекратил принимать инсулин.
Исследования являются одними из немногих пионерских испытаний с использованием стволовых клеток для лечения диабета, которым страдают около полумиллиарда человек по всему миру. Большинство из них страдают диабетом 2 типа, при котором организм не вырабатывает достаточно инсулина или его способность использовать гормон снижается. При диабете 1 типа иммунная система атакует островковые клетки поджелудочной железы.
Трансплантация островков может вылечить это заболевание, но доноров недостаточно для удовлетворения растущего спроса, и реципиентам приходится использовать иммуноподавляющие препараты, чтобы не допустить отторжения организмом донорской ткани.
Стволовые клетки могут быть использованы для выращивания любой ткани в организме и могут культивироваться неограниченное количество времени в лаборатории, что означает, что они потенциально предлагают безграничный источник ткани поджелудочной железы. Используя ткань, полученную из собственных клеток человека, исследователи также надеются избежать необходимости в иммунодепрессантах.
В первом испытании такого рода Дэн Хункуй, клеточный биолог из Пекинского университета в Пекине, и его коллеги извлекли клетки у трех человек с диабетом 1 типа и вернули их в плюрипотентное состояние , из которого их можно было формировать в любой тип клеток в организме. Этот метод перепрограммирования был впервые разработан Шинья Яманакой в Киотском университете в Японии почти два десятилетия назад.
Но Дэн и его коллеги модифицировали метод 3 : вместо введения белков, которые запускают экспрессию генов, как это делал Яманака, они подвергли клетки воздействию малых молекул. Это дало больше контроля над процессом.
Затем исследователи использовали химически индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) для создания 3D- кластеров островков . Они проверили безопасность и эффективность клеток на мышах и нечеловекообразных приматах.
В июне 2023 года в ходе операции, которая длилась менее получаса, они ввели эквивалент примерно 1,5 миллиона островков в брюшные мышцы женщины — новое место для трансплантации островков. Большинство трансплантаций островков вводят в печень, где клетки невозможно наблюдать. Но, поместив их в брюшную полость, исследователи могли бы контролировать клетки с помощью магнитно-резонансной томографии и потенциально удалять их при необходимости.
Два с половиной месяца спустя женщина вырабатывала достаточно инсулина , чтобы жить без необходимости в подпитке, и она поддерживала этот уровень выработки более года. К тому времени женщина перестала испытывать опасные скачки и падения уровня глюкозы в крови, который оставался в целевом диапазоне более 98% дня.
«Это замечательно», — говорит Дайсуке Ябэ, исследователь диабета в Киотском университете. «Если это применимо к другим пациентам, это будет замечательно».
Результаты интригуют, но их нужно повторить на большем количестве людей, говорит Джей Скайлер, эндокринолог из Университета Майами, Флорида, который изучает диабет 1 типа.
Скайлер также хочет убедиться, что клетки женщины продолжают вырабатывать инсулин в течение пяти лет, прежде чем считать ее «излечившейся».
Дэн говорит, что результаты двух других участников «также весьма позитивны», и в ноябре они достигнут годовой отметки, после чего он надеется расширить исследование еще на 10 или 20 человек.
Поскольку женщина уже получала иммунодепрессанты после предыдущей трансплантации печени, исследователи не смогли оценить, снижают ли iPS-клетки риск отторжения трансплантата.
Даже если организм не отторгает трансплантат, потому что не считает клетки «чужеродными», у людей с диабетом 1 типа, поскольку у них есть аутоиммунное заболевание, все еще есть риск, что организм может атаковать островки. Дэн говорит, что они не увидели этого у женщины из-за иммунодепрессантов, но они пытаются разработать клетки, которые могут обойти этот аутоиммунный ответ.
Трансплантации с использованием собственных клеток реципиента имеют преимущества, но эти процедуры трудно масштабировать и коммерциализировать, говорят исследователи. Несколько групп начали испытания островковых клеток, созданных с использованием донорских стволовых клеток.
Предварительные результаты одного исследования, проведенного Vertex Pharmaceuticals в Бостоне, штат Массачусетс, были опубликованы в июне. Дюжине участников с диабетом 1 типа были пересажены островки, полученные из донорских эмбриональных стволовых клеток, которые были введены в печень. Все они проходили лечение иммунодепрессантами. Через три месяца после трансплантации все участники начали вырабатывать инсулин , когда в их кровотоке присутствовала глюкоза 4 . Некоторые стали инсулинонезависимыми.
В прошлом году Vertex запустила еще одно исследование, в котором островковые клетки, полученные из донорских стволовых клеток, были помещены в устройство, предназначенное для защиты их от атак иммунной системы. Оно было трансплантировано человеку с диабетом 1 типа, который не получал иммунодепрессанты. «Это исследование продолжается», — говорит Шапиро, который участвует в исследовании, в котором планируется зарегистрировать 17 человек.
Ябэ также собирается начать испытание с использованием островковых клеток, полученных с использованием донорских iPS-клеток. Он планирует разработать листы островков и хирургическим путем поместить их в брюшную ткань трех человек с диабетом 1 типа, которые будут получать иммунодепрессанты. Первый участник должен получить трансплантат в начале следующего года.
25-летняя женщина с диабетом 1 типа начала вырабатывать собственный инсулин менее чем через три месяца после трансплантации перепрограммированных стволовых клеток 1. Она стала первым человеком с этим заболеванием, которого лечат с помощью клеток, извлеченных из ее собственного тела.
«Теперь я могу есть сахар», — сказала женщина, проживающая в Тяньцзине, в телефонном разговоре с Nature . Прошло больше года с момента трансплантации, и, по ее словам, «мне нравится есть все — особенно рагу». Женщина пожелала остаться анонимной, чтобы защитить свою конфиденциальность.
Джеймс Шапиро, хирург-трансплантолог и исследователь из Университета Альберты в Эдмонтоне, Канада, говорит, что результаты операции ошеломляют.
«Они полностью обратили диабет у пациентки, которой до этого требовалось значительное количество инсулина».
Исследование, опубликованное в Cell , следует за результатами другой группы из Шанхая, Китай, которая в апреле сообщила об успешной трансплантации инсулин-продуцирующих островков в печень 59-летнего мужчины с диабетом 2 типа 2. Островки также были получены из перепрограммированных стволовых клеток, взятых из собственного тела мужчины, и с тех пор он прекратил принимать инсулин.
Исследования являются одними из немногих пионерских испытаний с использованием стволовых клеток для лечения диабета, которым страдают около полумиллиарда человек по всему миру. Большинство из них страдают диабетом 2 типа, при котором организм не вырабатывает достаточно инсулина или его способность использовать гормон снижается. При диабете 1 типа иммунная система атакует островковые клетки поджелудочной железы.
Трансплантация островков может вылечить это заболевание, но доноров недостаточно для удовлетворения растущего спроса, и реципиентам приходится использовать иммуноподавляющие препараты, чтобы не допустить отторжения организмом донорской ткани.
Стволовые клетки могут быть использованы для выращивания любой ткани в организме и могут культивироваться неограниченное количество времени в лаборатории, что означает, что они потенциально предлагают безграничный источник ткани поджелудочной железы. Используя ткань, полученную из собственных клеток человека, исследователи также надеются избежать необходимости в иммунодепрессантах.
Перепрограммированные клетки
В первом испытании такого рода Дэн Хункуй, клеточный биолог из Пекинского университета в Пекине, и его коллеги извлекли клетки у трех человек с диабетом 1 типа и вернули их в плюрипотентное состояние , из которого их можно было формировать в любой тип клеток в организме. Этот метод перепрограммирования был впервые разработан Шинья Яманакой в Киотском университете в Японии почти два десятилетия назад.
Но Дэн и его коллеги модифицировали метод 3 : вместо введения белков, которые запускают экспрессию генов, как это делал Яманака, они подвергли клетки воздействию малых молекул. Это дало больше контроля над процессом.
Затем исследователи использовали химически индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) для создания 3D- кластеров островков . Они проверили безопасность и эффективность клеток на мышах и нечеловекообразных приматах.
В июне 2023 года в ходе операции, которая длилась менее получаса, они ввели эквивалент примерно 1,5 миллиона островков в брюшные мышцы женщины — новое место для трансплантации островков. Большинство трансплантаций островков вводят в печень, где клетки невозможно наблюдать. Но, поместив их в брюшную полость, исследователи могли бы контролировать клетки с помощью магнитно-резонансной томографии и потенциально удалять их при необходимости.
Без инсулина
Два с половиной месяца спустя женщина вырабатывала достаточно инсулина , чтобы жить без необходимости в подпитке, и она поддерживала этот уровень выработки более года. К тому времени женщина перестала испытывать опасные скачки и падения уровня глюкозы в крови, который оставался в целевом диапазоне более 98% дня.
«Это замечательно», — говорит Дайсуке Ябэ, исследователь диабета в Киотском университете. «Если это применимо к другим пациентам, это будет замечательно».
Результаты интригуют, но их нужно повторить на большем количестве людей, говорит Джей Скайлер, эндокринолог из Университета Майами, Флорида, который изучает диабет 1 типа.
Скайлер также хочет убедиться, что клетки женщины продолжают вырабатывать инсулин в течение пяти лет, прежде чем считать ее «излечившейся».
Дэн говорит, что результаты двух других участников «также весьма позитивны», и в ноябре они достигнут годовой отметки, после чего он надеется расширить исследование еще на 10 или 20 человек.
Поскольку женщина уже получала иммунодепрессанты после предыдущей трансплантации печени, исследователи не смогли оценить, снижают ли iPS-клетки риск отторжения трансплантата.
Даже если организм не отторгает трансплантат, потому что не считает клетки «чужеродными», у людей с диабетом 1 типа, поскольку у них есть аутоиммунное заболевание, все еще есть риск, что организм может атаковать островки. Дэн говорит, что они не увидели этого у женщины из-за иммунодепрессантов, но они пытаются разработать клетки, которые могут обойти этот аутоиммунный ответ.
Донорские клетки
Трансплантации с использованием собственных клеток реципиента имеют преимущества, но эти процедуры трудно масштабировать и коммерциализировать, говорят исследователи. Несколько групп начали испытания островковых клеток, созданных с использованием донорских стволовых клеток.
Предварительные результаты одного исследования, проведенного Vertex Pharmaceuticals в Бостоне, штат Массачусетс, были опубликованы в июне. Дюжине участников с диабетом 1 типа были пересажены островки, полученные из донорских эмбриональных стволовых клеток, которые были введены в печень. Все они проходили лечение иммунодепрессантами. Через три месяца после трансплантации все участники начали вырабатывать инсулин , когда в их кровотоке присутствовала глюкоза 4 . Некоторые стали инсулинонезависимыми.
В прошлом году Vertex запустила еще одно исследование, в котором островковые клетки, полученные из донорских стволовых клеток, были помещены в устройство, предназначенное для защиты их от атак иммунной системы. Оно было трансплантировано человеку с диабетом 1 типа, который не получал иммунодепрессанты. «Это исследование продолжается», — говорит Шапиро, который участвует в исследовании, в котором планируется зарегистрировать 17 человек.
Ябэ также собирается начать испытание с использованием островковых клеток, полученных с использованием донорских iPS-клеток. Он планирует разработать листы островков и хирургическим путем поместить их в брюшную ткань трех человек с диабетом 1 типа, которые будут получать иммунодепрессанты. Первый участник должен получить трансплантат в начале следующего года.
