• Home
  • Mänskliga celler omprogrammeras för att skapa insulin

Mänskliga celler omprogrammeras för att skapa insulin

Falskfärgad TEM som visar celler från en holme av Langerhans, den endokrina komponenten i den mänskliga bukspottkörteln.

celler i Langerhans öar i bukspottkörteln utsöndrar hormoner som insulin.Kredit: CNRI / SPL

förstörelsen av en enda typ av insulinproducerande cell i bukspottkörteln kan leda till diabetes-men en studie tyder på att andra celler kan modifieras för att ta plats och hjälpa till att kontrollera blodsockernivån.

resultaten väcker förhoppningar om att’ omprogrammerade ’ insulinproducerande celler skulle kunna användas som behandling för diabetes, men tillvägagångssättet har hittills bara testats med mänskliga celler i mössstudier.

i en studie publicerad den 13 februari i Nature1 rapporterar forskare att man koaxar mänskliga bukspottkörtelceller som normalt inte gör insulin, ett hormon som reglerar mängden glukos i blodet, för att ändra sin identitet och börja producera hormonet.

när de implanterades i möss lindrade dessa omprogrammerade celler symtom på diabetes, vilket ökade möjligheten att metoden en dag kunde användas som behandling hos människor.

”jag tror att det här har stor potential”, säger Terence Herbert, biolog vid University of Lincoln, Storbritannien. Men det är fortfarande tidiga dagar, säger han, med flera hinder att övervinna innan tekniken kan användas i kliniken.

systemnedbrytning

när blodsockernivåerna stiger efter att ha ätit, svarar celler i bukspottkörteln som kallas bukspottkörtelceller normalt genom att släppa insulin, vilket i sin tur stimulerar cellerna att börja absorbera sockerarter. Hos personer med diabetes bryts detta system ner, vilket leder till höga blodsockernivåer som kan skada kroppen och orsaka sjukdom.

vid typ 1-diabetes angriper och förstör immunsystemet cellerna i typ 2; i typ 2 producerar cellerna inte tillräckligt med hormonet, eller kroppen blir resistent mot insulin.

forskare har tidigare visat i musstudier att om cellerna förstörs blir en annan typ av bukspottkörtelceller, som kallas cellerna i bukspottkörteln, mer och börjar göra insulin2. Dessa celler producerar normalt hormonet glukagon och finns tillsammans med cellerna i klumpar av hormonutsöndrande celler som kallas pankreasöar eller Langerhanska öar. Tidigare studier visade att två proteiner som kontrollerar genuttryck tycktes ha en viktig roll för att koaxaaxi-celler för att producera insulin hos möss: Pdx1 och MafA.

den mänskliga faktorn

så Pedro Herrera vid universitetet i Geneve, Schweiz, och kollegor undrade om att producera mer av dessa proteiner i humana bukspottkörtelceller skulle ha en liknande effekt.

de tog först öceller från humana pankreaser och separerade ut de enskilda celltyperna. De introducerade sedan DNA som kodade pdx1-och MafA-proteiner i cellerna i cellerna innan de klumpade ihop dem igen.

efter en vecka i odlingen producerade nästan 40% av de mänskliga cellerna i form av insulin, medan kontrollceller som inte hade omprogrammerats inte hade det. De omprogrammerade cellerna uppvisade också en ökning av uttrycket av andra gener relaterade till cellerna i samband med utvecklingen av sjukdomen. ”De har en hybrid personlighet”, säger Herrera.

teamet implanterade sedan massan av celler i diabetiska möss, som hade sina celler förstörda, och fann att blodsockernivån gick ner till normala nivåer. När celltransplantaten avlägsnades sköt mössens blodsocker upp igen.

Switching identity

Herrera säger att om det skulle vara möjligt att börja producera insulin på detta sätt hos personer med diabetes, kan deras livskvalitet förbättras avsevärt. Drömmen, säger Herrera, är att hitta ett läkemedel som kan byta identiteten på cellerna i den.

men han erkänner att någon form av behandling fortfarande är långt borta. För det första måste hans team ta reda på vad som händer på molekylär nivå när cellerna blir mer som liknar dem.

andra grupper försöker också skapa nya insulinproducerande celler i bukspottkörteln: vissa har försökt att generera Tubi-celler från stamceller. Men i typ 1-diabetes angriper immunsystemet cellerna i bukspottkörteln, vilket utgör en utmaning för sådana strategier.

Herrera och hans team presenterar några bevis för att deras hybridceller är mindre benägna att denna typ av attack, noterar Herbert, vilket tyder på att deras metod kan vara ett mer genomförbart sätt att generera Macau-celler än stamcellerna närmar sig.

men Herbert tillägger att innan författarna kan dra starka slutsatser om effekten av deras tillvägagångssätt, kommer de att behöva testa hybridcellerna med andra antikroppar som finns i typ 1-diabetes som potentiellt kan attackera dessa celler.

Pancreatic plasticity

i Auctoris Cebola, en ö biolog vid Imperial College London, är fascinerad att bukspottkörtelceller kan övertygas om att producera insulin utan att faktiskt bli riktiga bukspottkörtelceller. ”Det är ganska slående.”

Diego Balboa Alonso, en öbiolog vid Centrum för genomisk reglering i Barcelona, håller med. Det senaste arbetet visar att det finns mycket mer plasticitet i hormonsystemet i den mänskliga bukspottkörteln än vad man tidigare trodde, säger han. ”Jag tycker att det är en vacker studie som visar den här tanken.”

Leave A Comment