العضيات المفرزة للأنسولين تحت المجهر. (شياوفينج هوانج)
أعاد العلماء توظيف خلايا المعدة البشرية في الأنسجة التي تطلق الأنسولين استجابةً لارتفاع مستويات السكر في الدم في اختراق يعد بطريقة فعالة لإدارة حالات مثل مرض السكري من النوع الأول .
كشفت التجربة ، التي قادها باحثون من طب وايل كورنيل في الولايات المتحدة ، عن عمليات زرع خلايا تفرز الأنسولين في المعدة (GINS) عكست مرض السكري في الفئران.
تقوم خلايا بيتا البنكرياس عادةً بعمل إفراز هرمون الأنسولين استجابةً لمستويات السكر المرتفعة في الدم. في مرضى السكري ، تتلف هذه الأنسجة أو تموت ، مما يضر بقدرتها على نقل الجلوكوز إلى الخلايا للحصول على الطاقة.
بينما خلايا GINS ليست خلايا بيتا ، يمكنها محاكاة وظيفتها. تحتوي القناة الهضمية على الكثير من الخلايا الجذعية ، والتي يمكن أن تتحول إلى العديد من أنواع الخلايا الأخرى ، وتتكاثر بسرعة. الأمل هو أن مرضى السكري يمكن أن يتم تحويل الخلايا الجذعية الخاصة بهم إلى خلايا GINS ، مما يحد من خطر الرفض.
"تصنع المعدة خلايا إفراز الهرمونات الخاصة بها ، وتكون خلايا المعدة وخلايا البنكرياس متجاورة في المرحلة الجنينية للتطور ، لذلك ليس من المستغرب تمامًا أن تتحول الخلايا الجذعية المعدية بسهولة إلى أنسولين يشبه بيتا - إفراز الخلايا "، كما يقول جو تشو ، الأستاذ المشارك في الطب التجديدي في طب وايل كورنيل في نيويورك.
يحاول العلماء الحصول على شيء مثل هذا يعمل لسنوات عديدة ، دون أي نجاح حقيقي. في هذا التحقيق ، قام الفريق بتنشيط ثلاثة بروتينات محددة في الخلايا التي تتحكم في التعبير الجيني ، بترتيب معين ، لتحفيز التحول إلى خلايا GINS.
تتسم عملية إعادة البرمجة بكفاءة عالية ، وعندما نمت الخلايا في مجموعات صغيرة تُعرف باسم العضيات أظهرت حساسية تجاه الجلوكوز. ثم تمكنوا من إظهار تأثيرات طويلة الأمد على مرض السكري في الفئران.
يقول الباحثون إن إنتاج خلايا GINS من خلايا المعدة ليس عملية معقدة بشكل خاص. لا يتطلب الأمر سوى بضعة أيام حتى يحدث ، ويمكن أن تستمر هذه العضيات الجديدة لعدة أشهر بعد الزرع ، بناءً على اختباراتهم.
وأشار الباحثون في تقريرهم إلى أن "الكائنات العضوية التي تفرز الأنسولين في المعدة (GINS) أظهرت استجابة للجلوكوز بعد 10 أيام من الحث" . "لقد كانت مستقرة عند الزرع طالما قمنا بتتبعها (6 أشهر) ، وأفرزنا الأنسولين البشري وعكس مرض السكري في الفئران."
يعتبر هرمون الأنسولين أمرًا حاسمًا في تنظيم نسبة السكر في الدم. بدون مستويات كافية ، فإننا نخاطر بمجموعة متنوعة من المضاعفات الصحية. يعاني ملايين الأشخاص حول العالم من مرض السكري ، ويستخدمون في الغالب حقن الأنسولين للمساعدة في الحفاظ على مستويات الجلوكوز تحت السيطرة.
لا تزال هذه الطريقة مبكرة جدًا ، ولكنها ستمكن الجسم من إدارة مستويات الأنسولين بشكل طبيعي مرة أخرى. لاحظ الباحثون العديد من الاختلافات بين أنسجة معدة الإنسان والفأر والتي يجب معالجتها في الدراسات المستقبلية ، بينما تحتاج خلايا GINS أيضًا إلى أن تكون أقل عرضة لهجوم الجهاز المناعي.
ومع ذلك ، فإن العلامات الأولية واعدة. يضيف البحث إلى عدد من الطرق التي يتطلع إليها العلماء لمعالجة مرض السكري ، بما في ذلك تحسين النظام الغذائي وتعديل طريقة توصيل الأنسولين إلى الجسم .
يقول تشو : "هذه دراسة لإثبات المفهوم تعطينا أساسًا متينًا لتطوير العلاج ، بناءً على خلايا المرضى الخاصة ، لمرض السكري من النوع الأول والسكري من النوع الثاني الشديد".
نُشر البحث في مجلة Nature Cell Biology .