دانشمندان در یک کشف پیشگامانه که میتواند چشمانداز درمان دیابت وابسته به انسولین را متحول کند، نشان دادهاند که سلولهای معده انسان قادر به ترشح انسولین هستند. این یافتهها مسیر را برای سلولدرمانی اتولوگ (با استفاده از سلولهای خود بیمار) هموار میکند و نیاز به جزایر پانکراس اهدایی و سرکوب سیستم ایمنی مادامالعمر را از بین میبرد.
چرا این کشف در درمان دیابت نوع ۱ حیاتی است؟
دیابت نوع ۱ (T1D) یک بیماری خودایمنی است که بر اثر تخریب سلولهای بتای پانکراس، تنها منبع طبیعی انسولین بدن، ایجاد میشود. درمانهای رایج فعلی شامل تزریق مادامالعمر انسولین یا پیوند سلولهای بنیادی مشتق از جزایر پانکراس است که هر دو با محدودیتهایی مانند رد پیوند و کمبود اهداکننده مواجه هستند. این مطالعه جدید نویدبخش غلبه بر این چالشها است.
روش کار دانشمندان: از ارگانوئید تا تولید انسولین
تیمی از محققان به رهبری دکتر شیائوفنگ هوانگ و دکتر چینگ شیا، ارگانوئیدهای معده انسانی (hGOs) را مهندسی کردند. این ارگانوئیدها در واقع “معدههای کوچک” سهبعدی هستند که از سلولهای بنیادی جنینی انسان مشتق شدهاند. دانشمندان با استفاده از یک ژن سویچ قابل القا، سه عامل بازبرنامهریزی کلیدی پانکراس (NEUROG3، PDX1 و MAFA که مجموعاً NPM نامیده میشوند) را به این ارگانوئیدها وارد کردند.
مراحل اصلی این رویکرد شامل:
مهندسی ارگانوئیدهای معده انسانی (hGOs)
ادغام عوامل ژنتیکی NPM برای بازبرنامهریزی
پیوند ارگانوئیدهای مهندسی شده به موشهای فاقد سیستم ایمنی
فعالسازی ژن سویچ NPM با داکسیسایکلین
نتایج امیدبخش: کنترل قند خون و ترشح انسولین
هنگامی که ارگانوئیدهای معده انسانی پیوند زده شده به موشهای دیابتی، با داکسیسایکلین فعال شدند، سلولهای معده شروع به بیان انسولین و نشانگرهای کلیدی سلولهای بتا کردند. این سلولهای بازبرنامهریزی شده (معروف به سلولهای GINS) انسولین انسانی را در جریان خون آزاد کرده و به طور قابل توجهی کنترل قند خون را در موشها بهبود بخشیدند. در موشهای تحت درمان، سطح قند خون به سرعت به حالت عادی بازگشت و پایدار ماند.
این دادهها نشاندهنده امکانپذیری القای سلولهای GINS در خود معده انسان است. این رویکرد از نظر تئوری میتواند به پزشکان اجازه دهد تا مخاط روده بیمار را برای تولید مستقیم انسولین در بدن بازبرنامهریزی کنند و بدین ترتیب نیاز به اهداکننده را از بین برده و خطرات مرتبط با سرکوب سیستم ایمنی را کاهش دهند.
چشمانداز آینده و چالشها
اگرچه این تحقیق یک گام بزرگ رو به جلو است، اما محققان تاکید دارند که هنوز آزمایشهای ایمنی و اثربخشی گستردهای در پیش است. این مطالعه از تنها یک رده سلول بنیادی جنینی استفاده کرده و سلولهای القا شده هنوز به ساختارهای شبه-جزیره (islet-like) سازماندهی نشدهاند. با این حال، این یافتهها پتانسیل بازسازی بافتهای انسانی را برای بازگرداندن تولید انسولین نشان میدهد و روزی میتواند درمانی عملکردی برای دیابت نوع ۱ ارائه دهد.