Un grup de cercetare la Universitatea din Helsinki a reuşit să optimizeze funcţionalitatea celulelor pancreatice produse din celule stem. Cercetătorii au demonstrat, pentru prima dată, că celulele stem pot forma celule care imită îndeaproape, ca structură şi funcţie, insulele pancreatice.
Insulina este un hormon vital produs de celulele beta pancreatice. Diabetul de tip 1 este cauzat de distrugerea acestor celule, iar pacienţii care suferă de această afecţiune au nevoie zilnic de injecţii cu insulină.
Secreţia de insulină poate fi restabilită la pacienţii diabetici prin transplantarea de celule beta, izolate din pancreasul unui donator de organe. Tratamentul nu a fost însă introdus pe scară largă, întrucât sunt necesare celulele de la cel puţin doi donatori pentru a vindeca un diabetic, spun specialiştii.
De-a lungul timpului, oamenii de ştiinţă au încercat să producă celule beta funcţionale din celule stem, pentru ca acest tip de tratament să devină o practică comună. Cercetările de până acum au obţinut doar celule beta imature din celule stem, făcând ca secreţie de insulină să fie dificil de reglat. Acesta ar putea fi în parte unul dintre motivele pentru care studiile clinice cu celule imature în curs de desfăşurare în Statele Unite nu au realizat progrese notabile.
Un grup de cercetători finlandezi a anunţat într-un articol amplu publicat recent, că a reuşit să producă pentru prima dată celule beta pancreatice complet funcţionale din celule stem.
„În studiul nostru, secreţia de insulină a fost reglată, ca de obicei, în celule, iar acestea au răspuns la modificările nivelului de glucoză chiar mai bine decât insulele pancreatice izolate de la donatorii de organe care au fost folosite drept probe martor“, a declarat Väinö Lithovius, membru al grupului de cercetare.
Cel mai cuprinzător studiu preclinic al funcţiei celulelor beta
Cercetătorii au demonstrat funcţia celulelor beta derivate din celule stem atât în culturile de celule, cât şi în studiile pe şoareci. Ei au reuşit să demonstreze că celulele beta derivate din celule stem transplantate la şoareci au putut să gestioneze eficient metabolismul glucozei.
„Nivelurile de glucoză din sânge sunt mai mari la şoareci decât la om, aproximativ 8-10 milimoli. După transplantul de celule, nivelul a scăzut la cel observat la om, aproximativ 4-5 milimoli. A rămas la acest nivel, demonstrând că transplantul derivat din celule stem a fost capabil să regleze nivelurile de glucoză din sânge la şoareci“, a explicat cercetătoarea Jonna Saarimäki-Vire, care s-a ocupat de transplantul de celule.
Studiul despre funcţiile celulelor beta publicat acum este cel mai cuprinzător din domeniu. Pe lângă secreţia de insulină, cercetătorii au analizat funcţionalitatea sistemelor care reglează secreţia de insulină, inclusiv metabolismul şi canalele ionice, asociind aceste constatări cu expresia genelor implicate.
„Studiul nostru va ajuta la îmbunătăţirea în continuare a producţiei de insule pancreatice din celule stem, ceea ce va facilita utilizarea lor în proiectarea modelelor de boală şi în terapiile celulare“, a declarat prof. Timo Otonkoski, care a condus echipa de cercetare.
„Cred că şi comunitatea academică internaţională apreciază eforturile noastre de a valida insulele pancreatice din celule stem ca instrumente în cercetarea diabetului şi dezvoltarea terapiilor celulare“, a completat profesorul Anders Tengholm de la Universitatea Uppsala, care a contribuit la studiu.
Articolul, publicat în revista Nature Biotechnology, a fost finanţat în principal de Centrul de Excelenţă MetaStem al Academiei din Finlanda.
