Producenci insuliny wysepek nazywani są komórkami beta. (Typy komórek alfa, gamma, delta i epsilon wykonują inne zadania.) Są jedynymi cielesnymi źródłami tego hormonu. Jeśli więc ich liczba spadnie, pojawią się kłopoty. I odmawiaj tego w przypadku choroby zwanej cukrzycą typu 1. Dzieje się tak, gdy w zjawisku zwanym autoimmunizacją własny układ odpornościowy organizmu atakuje zestaw komórek beta, niszcząc aż 80%.

Bez alternatywnego źródła insuliny osoba chora na cukrzycę typu 1 umrze. (W cukrzycy typu 2 insulina jest nadal wytwarzana, ale komórki organizmu nabywają oporność.) Dodatkową insulinę można podawać we wstrzyknięciu lub za pomocą urządzenia zwanego pompą insulinową. Ale lepszym sposobem może być zastąpienie brakujących komórek beta i ochrona ich w jakiś sposób przed atakiem immunologicznym.

Kilku szczęśliwym pacjentom rzeczywiście udaje się zastąpić komórki beta – poprzez przeszczepienie od dawców ludzkich. Vertex Pharmaceuticals, firma z Bostonu, testuje w tym samym celu komórki beta wyhodowane z komórek macierzystych. Żadne z podejść nie obejmuje jednak ochrony immunologicznej. Oznacza to, że w obu przypadkach konieczne jest podanie leków immunosupresyjnych, aby zapobiec odrzuceniu przeszczepu, a tym bardziej takiego, w którym w grę wchodzi choroba autoimmunologiczna. Dlatego podczas jednej z sesji tegorocznego spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia Postępu Nauki w Denver analizowano, w jaki sposób przeszczepione komórki beta mogą stać się hipoimmunogenne, czyli innymi słowy niewidoczne dla układu odpornościowego pacjenta.

Sonja Schrepfer, która pracuje na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCSF), a także w Sana Biotechnology z siedzibą w Seattle, proponuje dwojakie podejście, aby uporać się z faktem, że układ odpornościowy ma dwa ramiona. Jedno, ramię adaptacyjne, jest podstawą odrzucenia tkanki. To ramię adaptacyjne potrafi rozpoznać oznaki „samodzielności” zapewniane przez białka HLA danej osoby. Cząsteczki te zawierają tak zwane regiony hiperzmienne, które różnią się w zależności od osoby. Jeśli układ odpornościowy natrafi na obce białka HLA, rozpoznaje komórki przedstawiając ich jako intruzów i ataki, używając oddziałów uderzeniowych zwanych zabójczymi komórkami T i przeciwciałami.

Zatem pierwsza część podejścia dr Schrepfera polega na zapobieganiu wytwarzaniu białek HLA w hodowanych w laboratorium komórkach beta przeznaczonych do przeszczepu. Można tego dokonać poprzez edycję dwóch genów zaangażowanych w ich produkcję, teoretycznie czyniąc dane komórki niewidocznymi dla ramienia adaptacyjnego.

Jednakże brak białek HLA zwraca uwagę komórki na drugie ramię odporności, czyli na układ wrodzony. Jego oddziały nazywane są komórkami NK (naturalni zabójcy) i makrofagami, a jedną z czerwonych flag, na które reaguje, jest brak jakiegokolwiek rodzaju HLA. Można temu jednak zapobiec poprzez nadekspresję białka zwanego CD47, co zespołowi dr Schrepfera udało się osiągnąć również poprzez manipulację genetyczną w komórkach beta.

Wydaje się, że to działa. W eksperymencie, którego wyniki ogłoszono tuż przed spotkaniem, zespół najpierw wywołał cukrzycę u małpy laboratoryjnej, a następnie wstrzyknął zmodyfikowane komórki beta do jednego z jej mięśni. Cukrzyca ustąpiła i utrzymywała się przez ponad sześć miesięcy. Teraz przeniosły się na ludzi. W ramach badań, które mają się rozpocząć w szpitalu uniwersyteckim w Uppsali w Szwecji, ludzkie wersje zmodyfikowanych komórek zostaną przeszczepione w przedramię pojedynczego pacjenta.

Zakłócanie ekspresji HLA w komórkach beta nie jest jedyną możliwą metodą osłabienia nabytego układu odpornościowego. Hasna Maachi z Politechniki w Monachium w Niemczech opisała uczestnikom spotkania, jak ona i jej mentor Matthias Hebrok próbują opracować alternatywę. To wprowadza trzecią stronę, zwaną komórką supresorową, która ma za zadanie odeprzeć atak.

Komórki supresorowe „rozmawiają” z zabójczymi limfocytami T i uspokajają je. Dlatego grupa dr Hebroka współpracuje z Wendellem Limem z UCSF, który projektuje komórki supresorowe specyficznie aktywowane przez białko na powierzchni komórek beta, aby opracować jakiś beta -ochrona komórek W tym przypadku nie ma potrzeby budowania poziomu ochrony przed wrodzonym układem odpornościowym, ponieważ nie zauważy on niczego złego.

Jak wyjaśnił dr Maachi, grupa z Hebrok również pracuje nad sposobem turbodoładowania komórek beta. Dotyczy to białka zwanego MAFA, które reguluje ekspresję genu insuliny. Stłumiony poziom MAFA jest objawem cukrzycy typu 1, dlatego zwiększenie jego obecności wydawało się obiecującym podejściem. Dotychczas naukowcy wykazali, że podniesienie poziomu MAFA w komórkach beta pochodzących z komórek macierzystych wydaje się zwiększać ilość wytwarzanej insuliny.

Dane przedstawione przez Lori Sussel z Uniwersytetu Kolorado sugerują, że cukrzyca typu 1 dotyka jednego na 500 Amerykanów. Średnia globalna może być bliższa jednemu na 1000. Jest to zarówno ogrom ludzkiego cierpienia, jak i kuszący rynek dla każdego, kto może wymyślić coś, co przypomina lekarstwo, a nie leczenie. Choć jest jeszcze wiele do zrobienia, hipoimmunogenne komórki beta mogą, co jest całkiem prawdopodobne, przybliżyć ten cel.

© 2024, The Economist Newspaper Limited. Wszelkie prawa zastrzeżone. Z The Economist, opublikowane na licencji. Oryginalną treść można znaleźć na stronie www.economist.com