Перепрограммированные человеческие клетки стали производить инсулин - Гранит науки - 2019-02-21

Разрушение клеток поджелудочной железы, которые производят инсулин, может привести к развитию диабетов. Но вместо погибших клеток можно заставить производить тот же гормон, контролирующий уровень сахара в крови, другие клетки. Для этого их нужно перепрограммировать. Авторы публикации в журнале Nature сделали это с клетками поджелудочной железы человека, которые в норме инсулина не производят, и испытали новый подход на мышах. Полученные результаты открывают перспективу использования перепрограммированных инсулин-продуцирующих клеток в качестве одного из вариантов лечения заболевания. Клетки поджелудочной железы, производящие инсулин, называются β-клетками, они выбрасывают инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови после приема пищи, и это способствует поглощению сахара клетками организма. Но у людей с диабетом эта система сломана, а потому в крови сохраняется высокий уровень глюкозы, что имеет для организма пагубные последствия. При диабете 1 типа β-клетки разрушаются под воздействием собственной иммунной системы, при 2 типе эти же клетки не вырабатывают достаточного количества гормона или организм становится устойчивым к инсулину. В исследованиях на мышах ранее было показано, что когда β-клетки разрушаются, другие клетки поджелудочной железы – их называют α-клетками – приобретают некоторые свойства β-клеток и начинают производить инсулин. Обычно эти α-клетки производят гормон глюкагон и вместе с β-клетками образуют скопления гормон-секретирующих клеток, которые называются островковые клетки поджелудочной железы или островки Лангерганса. Недавно выяснилось, что важную роль в том, чтобы α-клетки мышей начали производить несвойственный им инсулин, играют два определенных белка (Pdx1 и MafA), регулирующие работу генов.

Педро Херрера (Pedro Herrera) из Университета Женевы (University of Geneva) в Швейцарии с коллегами решили выяснить, не вызывет ли подобный эффект повышенная продукция этих белков в α-клетках поджелудочной железы человека. Взяв человеческие островковые клетки и отделив α-клетки от β-клеток, ученые внесли в α-клетки ДНК, кодирующую оба белка, то есть перепрограммировали их. После недели культивирования около 40% человеческих α-клеток начали производить инсулин, тогда как в культуре контрольных, неперепрограммированных, клеток ничего подобного не наблюдалось. Пересадив культивированные скопления модифицированных клеток мышам с диабетом, у которых были разрушены β-клетки, авторы обнаружили, что уровень глюкозы в крови грызунов нормализовался, но возвращался к прежнему высокому уровню после удаления трансплантата. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».