Imaginaţi-vă o lume în care diabetul ar putea fi tratat cu o simplă pastilă care, în esenţă, reprogramează organismul pentru a produce din nou insulină. Cercetătorii americani de la Mount Sinai au făcut un pas important către transformarea acestei posibilităţi în realitate, descoperind o abordare inovatoare care ar putea ajuta peste 500 de milioane de persoane din întreaga lume care trăiesc cu diabet.
Diabetul, care afectează 537 de milioane de persoane la nivel mondial, apare atunci când celulele din pancreas cunoscute sub numele de celule beta devin incapabile să producă insulină, un hormon esenţial pentru reglarea nivelului de zahăr din sânge.
Atât în cazul diabetului zaharat de tip 1, cât şi în cel de tip 2, pacienţii prezintă o reducere semnificativă a celulelor beta funcţionale, producătoare de insulină. În timp ce tratamentele actuale ajută la gestionarea simptomelor, cercetătorii au căutat modalităţi de refacere a acestor celule esenţiale.
Călătoria către această ultimă descoperire a început în 2015, când cercetătorii de la Mount Sinai au identificat harmina, un medicament aparţinând unei clase numite inhibitori DYRK1A, ca fiind primul compus capabil să stimuleze regenerarea celulelor beta umane producătoare de insulină.
Echipa de cercetare a continuat să dezvolte cercetările pe această bază, raportând în 2019 şi 2020 că harmina ar putea funcţiona împreună cu alte medicamente, inclusiv agoniştii receptorilor GLP-1, cum ar fi semaglutida şi exenatida, pentru a spori regenerarea celulelor beta.
În iulie 2024, cercetătorii au raportat rezultate remarcabile: harmina singură a crescut masa celulelor beta umane cu 300% în testele efectuate, iar atunci când a fost combinată cu un agonist al receptorilor GLP-1 precum Ozempic, această creştere a ajuns la 700%.
Cu toate acestea, există o parte şi mai interesantă a acestei descoperiri. Aceste celule noi ar putea proveni dintr-o sursă neaşteptată. Cercetătorii au descoperit că celulele alfa, un alt tip de celule pancreatice care este abundent atât în diabetul zaharat de tip 1, cât şi în cel de tip 2, ar putea fi potenţial transformate în celule beta producătoare de insulină.
„Aceasta este o descoperire interesantă care arată că medicamentele din familia harminei pot fi capabile să inducă conversia celulară în insulele pancreatice umane”, spune dr. Esra Karakose, profesor asistent de medicină la Mount Sinai şi autorul corespondent al studiului, într-un comunicat.
Asta poate însemna că persoanele cu toate formele de diabet au un potenţial „rezervor” mare pentru viitoarele celule beta, care aşteaptă doar să fie activate de medicamente precum harmina, spun cercetătorii.
Folosind tehnologia de secvenţiere a ARN-ului unicelular, cercetătorii au analizat peste 109.881 de celule individuale din insule pancreatice umane donate de patru adulţi. Această tehnică le-a permis să studieze în detaliu activitatea genetică a fiecărei celule, sugerând că „celulele alfa ciclice” ar putea avea potenţialul de a se transforma în celule beta producătoare de insulină. Celulele alfa, fiind cel mai abundent tip de celule din insulele pancreatice, ar putea servi ca o sursă importantă de noi celule beta dacă acest proces de transformare poate fi controlat cu succes.
Echipa Mount Sinai avansează acum aceste cercetări către studii pe oameni.
„O simplă pastilă, poate împreună cu un GLP1RA cum ar fi semaglutida, este accesibilă şi scalabilă pentru milioanele de persoane cu diabet zaharat”, spune dr. Andrew F. Stewart, director al Institutului de diabet, obezitate şi metabolism de la Mount Sinai.
Deşi cercetarea se află încă în stadiu incipient, ea oferă speranţă milioanelor de persoane care, în prezent, gestionează diabetul prin injecţii zilnice cu insulină sau regimuri complexe de medicaţie. Posibilitatea unui tratament care ar putea, în esenţă, să repornească producţia de insulină a organismului este pur şi simplu revoluţionară.
Studiul, publicat recent în revista Cell Reports Medicine, reprezintă un pas înainte semnificativ în cercetarea diabetului. Prin posibila transformare a unui tip de celulă pancreatică în altul, cercetătorii ar fi putut găsi o modalitate de a reprograma mecanismele celulare proprii ale organismului pentru a combate diabetul.
Rezumatul cercetării
Studiul a analizat dacă anumite medicamente ar putea stimula transformarea celulelor alfa din pancreasul uman în celule beta producătoare de insulină, care sunt vitale pentru gestionarea nivelului de zahăr din sânge. Cercetătorii au tratat insule pancreatice umane (grupuri de celule care conţin celule beta producătoare de insulină) cu medicamente cu molecule mici, cunoscute pentru faptul că afectează creşterea celulară şi expresia genelor. Ei au utilizat instrumente avansate, cum ar fi secvenţierea ARN pe o singură celulă, pentru a observa modul în care celulele individuale au răspuns la tratamente. Acest proces a ajutat la identificarea unor tipuri specifice de celule alfa care s-ar putea transforma în celule beta după tratament.
Rezultate cheie
Cercetarea a constatat că unele celule alfa, numite „celule alfa ciclice”, au răspuns puternic la medicamente. Aceste celule au dat semne că devin mai asemănătoare celulelor beta, care sunt esenţiale pentru producerea insulinei. Medicamentele nu numai că au crescut numărul acestor celule alfa, dar le-au şi determinat să preia caracteristicile celulelor beta, cum ar fi producerea de markeri legaţi de insulină. Acest lucru sugerează că medicamentele ar putea ajuta la refacerea celulelor beta, putând contribui la tratamentul diabetului.
Limitările studiului
Studiul a inclus doar un număr mic de donatori umani de insule pancreatice, ceea ce ar putea afecta gradul de aplicabilitate universală a rezultatelor. Experimentele au fost efectuate într-un cadru de laborator, care ar putea să nu reproducă pe deplin ceea ce se întâmplă în interiorul unui organism viu. Cercetătorii nu au putut confirma descendenţa exactă a celulelor alfa din cauza constrângerilor tehnice, cum ar fi lipsa instrumentelor de urmărire a transformărilor celulare la om de-a lungul timpului. Supravieţuirea şi stabilitatea pe termen lung a celulelor beta nou formate nu au fost studiate. Există incertitudini cu privire la modul în care medicamentele determină celulele alfa să înceapă să semene cu celulele beta.
Concluziile cercetării
Acest studiu deschide posibilităţi interesante pentru tratarea diabetului. Dacă celulele alfa se pot transforma în mod fiabil în celule beta, ar putea oferi o modalitate de a restabili producţia pierdută de insulină la pacienţii diabetici. Această abordare ar putea funcţiona chiar şi pentru persoanele cu puţine sau deloc celule beta rămase, deoarece nu depinde de regenerarea celor existente. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma aceste rezultate în situaţii reale şi pentru a perfecţiona medicamentele pentru a se asigura că sunt sigure şi eficiente pentru utilizarea pe termen lung.
Finanţare
Cercetarea a fost finanţată de Institutele Naţionale de Sănătate (NIH) din Statele Unite, Institutul Naţional de Diabet şi Boli Digestive şi Renale, By BreakthroughT1D, cunoscut anterior ca JDRF, precum şi prin donaţii filantropice suplimentare. Autorii au depus brevete pentru această abordare prin facultatea de Medicină Icahn de la Mount Sinai şi au specificat roluri de consultanţă cu companii farmaceutice, cum ar fi Sun Pharmaceutical Industries.
