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인슐린을 만들기 위해 재 프로그램 된 인간 세포

인간 췌장의 내분비 성분 인 랑게르한스 섬의 세포를 보여주는 거짓 색 조직.

췌장의 랑게르한스 섬의 세포는 인슐린과 같은 호르몬을 분비합니다.2018 년 11 월 23 일

췌장에서 인슐린 생산 세포의 단일 종류의 파괴는 당뇨병으로 이어질 수 있습니다-하지만 연구는 다른 세포가 그 자리를 차지하고 혈당 수치를 조절하는 데 도움이 수정 될 수 있음을 시사한다.

결과는’재 프로그램 된’인슐린 생산 세포가 당뇨병 치료제로 사용될 수 있다는 희망을 불러 일으키지 만,이 접근법은 지금까지 마우스 연구에서 인간 세포에서만 테스트되었습니다.

2 월 13 일 네이처 1 호에 발표된 한 연구에서,연구자들은 혈액 내 포도당의 양을 조절하는 호르몬 인 인슐린을 정상적으로 만들지 않는 인간 췌장 세포를 감언 이설하여 신원을 변화시키고 호르몬 생산을 시작한다고 보고했다.

생쥐에 이식했을 때,이 재 프로그램 된 세포는 당뇨병 증상을 완화 시켰고,이 방법이 언젠가 사람들에게 치료법으로 사용될 수있는 가능성을 높였다.

“나는 이것이 엄청난 잠재력을 가지고 있다고 생각한다”테렌스 허버트,영국 링컨 대학의 생물 학자는 말한다. 이 기술은 병원에서 사용할 수 있습니다 전에 극복해야 할 몇 가지 장애물과 함께하지만,그는 말한다,아직 초기이다.

시스템 고장

식사 후 혈당 수치가 상승 할 때,췌장의 세포는 일반적으로 인슐린을 방출하여 반응하여 세포가 당을 흡수하기 시작합니다. 당뇨병을 가진 사람들에서,이 시스템은 분해,몸을 손상하고 질병을 일으킬 수 있습니다 높은 혈당 수치로 이어지는.

제 1 형 당뇨병에서 면역 체계가 공격 및 파괴-세포;제 2 형,제 2 형-세포가 호르몬을 충분히 생산하지 못하거나 신체가 인슐린에 내성을 갖습니다.

과학자들은 이전에 쥐 연구에서 세포가 파괴되면 다른 유형의 췌장 세포 인 세포가 더 많아지고 인슐린을 만들기 시작한다는 것을 보여주었습니다. 이 세포들은 일반적으로 호르몬 글루카곤을 생산하며 췌장 섬 또는 랑게르한스 섬이라고 불리는 호르몬 분비 세포 덩어리의 세포들과 함께 발견됩니다. 이전의 연구에 따르면 유전자 발현을 조절하는 두 개의 단백질은 쥐에서 인슐린을 생산하는 세포를 감언 이설하는 데 중요한 역할을하는 것으로 보였다.

인간의 요인

그래서 스위스 제네바 대학의 페드로 헤레라와 동료들은 인간 세포에서 이러한 단백질을 더 많이 생산하는 것이 비슷한 효과를 줄 것인지 궁금해했다.

그들은 먼저 인간 췌장에서 섬 세포를 가져 와서 개별 세포 유형을 분리했습니다. 그들은 다음 도입되는 DNA 로 인코딩된 Pdx1 및 MafA 단백질로 α-세포기 전에,응집 다시 함께합니다.

1 주일간의 배양 후,인간 세포의 약 40%가 인슐린을 생산하는 반면,다시 프로그래밍되지 않은 대조군은 인슐린을 생산하지 않았다. 재 프로그램 된 세포는 또한 다른 유전자와 관련된 다른 유전자의 발현의 증가를 보였다. “그들은 하이브리드 성격을 가지고 있습니다.”라고 헤레라는 말합니다.

연구팀은 당뇨병 쥐에게 세포 덩어리를 이식했는데,이 쥐는 세포가 파괴되어 혈당치가 정상 수준으로 떨어지는 것을 발견했다. 세포 이식편이 제거되었을 때,쥐의 혈당이 다시 촬영되었습니다.

전환 정체성

헤레라는 당뇨병 환자에서 이러한 방식으로 인슐린을 생산하기 위해 세포 또는 다른 종류의 섬 세포를 만들 수 있다면 삶의 질이 크게 향상 될 수 있다고 말한다. 꿈은,헤레라는 말한다,의 정체성을 전환 할 수있는 약물을 찾는 것입니다.

그러나 그는 어떤 종류의 치료도 여전히 멀리 떨어져 있음을 인정합니다. 첫째,그의 팀은 분자 수준에서 어떤 일이 일어나고 있는지 알아 내야 할 것입니다.

다른 팀은 또한 췌장에서 새로운 인슐린 생산 세포를 만들려고 노력하고 있습니다:일부는 줄기 세포에서 세포를 생성하려고 노력했습니다. 그러나 제 1 형 당뇨병에서 면역 체계는 다음과 같은 전략을 위해 도전을 제기하는 세포를 공격합니다.

헤레라와 그의 팀은 그들의 잡종 세포가 이런 종류의 공격에 덜 취약하다는 몇 가지 증거를 제시하며,허버트는 그들의 방법이 줄기 세포 접근법보다 2 차 세포를 생성하는 더 실현 가능한 방법이 될 수 있다고 제안했다.

그러나 허버트는 저자들이 접근법의 효능에 대한 강력한 결론을 도출하기 전에,잠재적으로 그 세포를 공격 할 수있는 제 1 형 당뇨병에 존재하는 다른 항체와 하이브리드 세포를 테스트 할 필요가 있다고 덧붙였다.

췌장 가소성

임페리얼 칼리지 런던의 섬 생물학자인 세볼라는 췌장 세포가 실제로 적절한 세포가되지 않고 인슐린을 생산하도록 확신 할 수 있다는 흥미가 있습니다. “그것은 꽤 인상적입니다.”

디에고 발보아 알론소,바르셀로나의 게놈 조절 센터의 섬 생물 학자,동의합니다. 이 최신 연구는 이전에 생각했던 것보다 인간 췌장의 호르몬 시스템에 훨씬 더 많은 가소성이 있음을 보여줍니다. “이 아이디어를 보여주는 아름다운 연구라고 생각합니다.”

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