Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

W 2016 r. Uniwersytet w Pittsburghu badacze dr Farzad Esni i dr Jing Hu przeprowadzili eksperyment na myszach, podczas którego usunęli jedną z dwóch kopii genu kodującego enzym zwany kinazą ogniskowej adhezji (FAK). Byli zainteresowani rolą FAK w raku trzustki, ale zaskakujące odkrycie skierowało badania w zupełnie innym kierunku.

„Trzustka wyglądała dziwnie, jakby próbowała się zregenerować po urazie” – powiedział Esni, profesor chirurgii w Pitt i członek Centrum Onkologii UPMC Hillman i McGowan Instytut Medycyny Regeneracyjnej.

Co dziwniejsze, grupa komórek w trzustce wyrażała zarówno insulinę, jak i amylazę. U zdrowych myszy i ludzi insulina, hormon regulujący poziom cukru we krwi, jest wytwarzana przez komórki beta, natomiast amylaza, enzym trawienny, jest wytwarzana przez komórki groniaste. Funkcje komórek zrazikowych i beta są bardzo odmienne, więc nie miało sensu twierdzenie, że skupisko komórek wyglądało jak połączenie tych dwóch.

„Istniały trzy możliwe wyjaśnienia tego, co zaobserwowaliśmy u zmutowanych myszy” – powiedział Esni. „To mógł być po prostu artefakt naszego eksperymentu, komórki beta mogły zacząć wytwarzać amylazę, a komórki groniaste mogły zacząć wytwarzać insulinę – co byłoby świętym Graalem”.

Esni i jego zespół rzeczywiście natknęli się na tego świętego Graala. W nowym Komunikacja przyrodnicza W artykule naukowcy wykazali, że lek hamujący FAK, który był badany w leczeniu raka, przekształca komórki groniaste w komórki wytwarzające insulinę pochodzącą z groniaska (ADIP) i pomaga regulować poziom glukozy we krwi u myszy z cukrzycą i jednego naczelnego innego niż człowiek.

Odkrycia sugerują, że inhibitory FAK mogą stanowić nowy sposób na zastąpienie insulinoterapii u pacjentów z cukrzycą. Bez wystarczającej ilości insuliny pacjenci chorzy na cukrzycę są narażeni na ryzyko hiperglikemii, czyli wysokiego poziomu cukru we krwi, co może uszkodzić naczynia krwionośne i narządy oraz prowadzić do zawałów serca, udaru mózgu i innych poważnych powikłań.

Aby zbadać wpływ komórek ADIP na zwierzęcy model cukrzycy, naukowcy częściowo lub całkowicie zniszczyli komórki beta zwierząt niską lub dużą dawką związku zwanego streptozotocyną, naśladującego cukrzycę. Następnie podawano myszom przez 3 tygodnie doustny lek hamujący FAK PF562271 lub placebo.

Myszy leczone inhibitorem FAK odzyskały około 30% pierwotnej masy komórek beta, a leczenie częściowo poprawiło hiperglikemię. Wyniki te utrzymywały się aż do zakończenia eksperymentu kilka tygodni później, co sugeruje, że jednorazowe leczenie może przynieść długoterminowe korzyści w zakresie kontroli cukrzycy.

Zespół zbadał także wpływ inhibitora FAK na pojedynczego naczelnego innego niż człowiek. Po tym, jak cztery makaki otrzymały streptozotocynę wywołującą cukrzycę, potrzebowały od 5 do 20 jednostek insuliny dziennie, aby kontrolować poziom glukozy we krwi. Następnie naukowcy poddali jednemu z tych makaków chorych na cukrzycę 3-tygodniową kurację inhibitorem FAK. Sześć tygodni później zapotrzebowanie zwierzęcia na insulinę spadło o 60%, co oznacza stabilną poprawę, która utrzymywała się bez dodatkowego leczenia aż do zakończenia eksperymentu cztery miesiące później.

Pomysł pobudzenia komórek groniastych do produkcji insuliny nie jest nowy, ale inhibitory FAK mogą mieć płynniejszą ścieżkę translacji niż podejścia genetyczne, ponieważ lek został już przetestowany w badaniach onkologicznych I fazy. Podaje się go również doustnie, co jest prostsze niż skomplikowane narzędzia genetyczne obejmujące wirusowe dostarczanie obcych genów lub czynników genetycznych włączających geny.

„Funkcjonalnie komórki ADIP powinny być podobne do komórek wytwarzających insulinę pochodzących z komórek groniastych przeprowadzonych w innych badaniach, ale ważną różnicą jest to, że nasze komórki w rzeczywistości infiltrowały istniejące wcześniej wyspy trzustkowe, gdzie zwykle zamieszkują komórki beta” – powiedział Esni. „Nasze komórki mogą wykorzystywać środowisko wysp, gdzie mają dostęp do naczyń krwionośnych w celu monitorowania poziomu glukozy, co czyni je znacznie silniejszymi”.

Mając w przyszłości nadzieję na rozpoczęcie badania klinicznego w celu przetestowania inhibitora FAK u pacjentów z cukrzycą, Esni i jego zespół planują obecnie długoterminowe eksperymenty na myszach, aby sprawdzić czas trwania kontroli hiperglikemii po pojedynczym cyklu podawania leku w modelach mysich pod kątem typu Cukrzyca 1 lub typu 2. Badają także wpływ hamowania FAK w tkankach trzustki pochodzących od dawców ludzkich.

Odniesienie: Dahiya S, Saleh M, Rodriguez UA i in. Konwersja komórek groniastych do komórek β-podobnych poprzez hamowanie kinazy ogniskowej adhezji. Nat Commun. 2024;15(1):3740. doi: 10.1038/s41467-024-47972-4

Artykuł ten został ponownie opublikowany na podstawie następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem. Można uzyskać dostęp do naszej polityki publikowania komunikatów prasowych Tutaj.