В течение многих лет исследователи пытаются найти способ лечения сахарного диабета с помощью реактивации инсулин-продуцирующих бета-клеток, но их поиски пока не дали больших результатов. «Перепрограммирование» определенных альфа-клеток в бета-клетки может однажды стать новым методом лечения сахарного диабета 2 типа. Согласно новому исследованию, что опубликовано в онлайн номере журнала Clinical Investigation, обработка клеток человека и мыши соединениями, которые изменяют ядерный материал клетки — хроматин, индуцировала экспрессию генов бета-клеток в альфа-клетках.
«Для больных сахарным диабетом это беспроигрышный метод, у них было бы больше инсулин-продуцирующих бета-клеток и меньше альфа-клеток, продуцирующих глюкагон», — говорит ведущий автор Клаус Г. Кестнер, доктор наук, профессор генетики и член Института диабета, ожирения и метаболизма, школы медицины Перельмана, Университета Пенсильвании. При сахарном диабете 2 типа недостаточная выработка инсулина сопровождается повышенной выработкой глюкагона.
Причиной сахарного диабета как 1, так и 2 типа является недостаточное количество инсулин-продуцирующих бета-клеток. Теоретически, пересадка здоровых бета-клеток больным с сахарным диабетом 1 типа в комбинации с угнетением иммунитета во избежание аутоиммунной реакции, должна была бы остановить развитие болезни, но ученые до сих пор не могут генерировать эти клетки в лабораторных условиях ни из эмбриональных стволовых клеток, ни путем перепрограммирования зрелых клеток.
Альфа-клетки – это еще один тип эндокринных клеток поджелудочной железы. Они отвечают за синтез и секрецию пептидного гормона глюкагона, повышающего уровень глюкозы в крови.
«Мы обработали человеческие островковые клетки химическим веществом, ингибирующим белок, который связывает метильные группы с гистонами, что в числе многих других эффектов, приводит к удалению некоторых модификаций гистонов, влияющих на экспрессию генов», – говорит Кестнер, — «После применения препарата мы обнаружили повышение частоты альфа-клеток, экспрессирующих маркеры бета-клеток и даже синтезирующих некоторое количество инсулина».
Гистоны – это белковые комплексы, на которые, намотана молекула ДНК в ядре клетки.
Команда исследователей обнаружила, что многие гены альфа-клеток одновременно помечены и активирующими, и подавляющими гистоны модификациями. В эти модификации входило много генов, важных для функционирования бета-клеток. Одновременно тот или иной выключенный ген может быть легко активирован путем удаления модификации, подавляющей гистон.
«В некоторой степени человеческие альфа-клетки, по-видимому, находятся в «пластичном» эпигенетическом состоянии», – объясняет профессор Кестнер, — «Мы решили, что можем использовать это для перепрограммирования альфа-клеток в бета-клеточный фенотип, чтобы получить эти столь необходимые инсулин-продуцирующие клетки».
Источник: medicalnewstoday.com