أول خلايا تهرب مناعي تم إنشاؤها لعلاج مرض السكري من النوع الأول

أول خلايا تهرب مناعي تم إنشاؤها لعلاج مرض السكري من النوع الأول

يطور باحثو سالك خلايا بشرية قابلة للزرع تنتج الأنسولين ، وتتحكم في نسبة السكر في الدم دون مثبطات المناعة في نماذج الفئران

LA JOLLA - حقق علماء معهد سالك تقدمًا كبيرًا في السعي وراء علاج آمن وفعال لمرض السكري من النوع الأول ، وهو مرض يؤثر على ما يقدر بنحو 1 مليون أمريكي بتكلفة 1.6 مليار دولار سنويًا.

باستخدام تقنية الخلايا الجذعية ، أنشأ باحثو Salk أول مجموعات خلايا بنكرياسية منتجة للأنسولين البشري قادرة على التهرب من جهاز المناعة ، كما هو مفصل في المجلة. الطبيعة في 19 أغسطس 2020. كانت مجموعات الخلايا "المحمية من المناعة" تتحكم في نسبة الجلوكوز في الدم دون استخدام أدوية مثبطة للمناعة في الفئران ، بمجرد زرعها في الجسم.

"معظم مرضى السكري من النوع الأول هم من الأطفال والمراهقين" ، كما يقول الأستاذ سالك رونالد إيفانز، مؤلف رئيسي وحائز على كرسي March of Dimes في علم الأحياء الجزيئي والتنموي. هذا مرض يصعب إدارته تاريخيًا بالعقاقير. نأمل أن يُحدث الطب التجديدي بالاشتراك مع الحماية المناعية فرقًا حقيقيًا في هذا المجال من خلال استبدال الخلايا التالفة بمجموعات الخلايا الشبيهة بالجزيرة البشرية التي تم إنشاؤها في المختبر والتي تنتج كميات طبيعية من الأنسولين عند الطلب ".

داء السكري من النوع الأول هو حالة تستمر مدى الحياة ويصعب إدارتها ، حتى مع وجود الأجهزة الآلية التي توفر الأنسولين لتنظيم نسبة السكر في الدم. يمكن أن توفر عمليات زرع جزر بيتا البنكرياس - مجموعات من الخلايا التي تصنع الأنسولين والهرمونات الأخرى - من الأنسجة المانحة علاجًا ، ولكنها تتطلب من المرضى تناول الأدوية المثبطة للمناعة مدى الحياة ، والتي تنطوي على مخاطر جسيمة. على مدى عقود ، سعى الباحثون إلى طريقة أفضل لتجديد خلايا البنكرياس المفقودة. الآن ، زرع الخلايا المنتجة للأنسولين مثل هذه بدون أجهزة يجعلنا نقترب خطوة من علاج المرض ، وفقًا للمختبر.

في باقة الدراسة السابقة، تغلب مختبر إيفانز على عقبة في المجال ، حيث تنتج الخلايا الشبيهة بالبيتا المشتقة من الخلايا الجذعية الأنسولين ، ولكنها لا تعمل. لم تطلق الخلايا الأنسولين استجابةً للجلوكوز ، لأنها كانت ببساطة تحت الطاقة ، وفقًا لإيفانز. اكتشف فريقه مفتاحًا جينيًا يسمى ERR-gamma والذي عندما ينقلب ، "يشحن توربوًا" الخلايا.

"عندما نضيف ERR-gamma ، تمتلك الخلايا الطاقة التي تحتاجها للقيام بعملها" ، كما يقول مايكل داونز ، كبير موظفي Salk والمؤلف المشارك لكلا الدراستين. "هذه الخلايا صحية وقوية ويمكنها توصيل الأنسولين عندما تشعر بمستويات عالية من الجلوكوز."

كان جزءًا مهمًا من الدراسة الجديدة هو تطوير طريقة لتنمية خلايا تشبه بيتا في بيئة ثلاثية الأبعاد تقترب من البنكرياس البشري. أعطى هذا الخلايا خاصية تشبه جزيرة. الأهم من ذلك ، اكتشف الفريق أن بروتينًا يسمى WNT4 كان قادرًا على تشغيل مفتاح النضج الذي يحركه ERR-gamma. أدى هذا المزيج من الخطوات إلى إنشاء مجموعات خلايا وظيفية تحاكي الجزر البشرية: ما يسمى بالعضويات الشبيهة بالجزيرة البشرية (HILOs).

بعد ذلك ، عالج الفريق القضية المعقدة المتمثلة في الرفض المناعي. تتطلب عمليات زرع الأنسجة الطبيعية علاجات مثبطة للمناعة مدى الحياة لحماية الأنسجة من هجوم الجهاز المناعي ؛ لكن هذه العلاجات تزيد أيضًا من خطر الإصابة بالعدوى. مستوحى من نجاحات عقاقير العلاج المناعي للسرطان ، أظهر الفريق في البداية أن بروتين نقطة التفتيش PD-L1 يحمي الخلايا المزروعة. يقول المؤلف الأول إيجي يوشيهارا Eiji Yoshihara ، وهو عالم سابق في المختبر: "من خلال التعبير عن PD-L1 ، الذي يعمل كمانع للمناعة ، فإن العضيات المزروعة قادرة على الاختباء من الجهاز المناعي".

ثم طور يوشيهارا طريقة للحث على PD-L1 في HILOs بنبضات قصيرة من بروتين إنترفيرون جاما. عند زرعها في الفئران المصابة بداء السكري ، وفرت HILOs المراوغة للمناعة تحكمًا مستدامًا في نسبة الجلوكوز في الدم في الفئران المصابة بداء السكري مع أجهزة مناعية صحية.

يوضح داونز: "هذه هي الدراسة الأولى التي تظهر أنه يمكنك حماية HILOs من جهاز المناعة دون التلاعب الجيني". "إذا تمكنا من تطوير هذا كعلاج ، فلن يحتاج المرضى إلى تناول الأدوية المثبطة للمناعة."

يجب إجراء المزيد من الأبحاث قبل أن يصبح هذا النظام متقدمًا إلى التجارب السريرية. يجب اختبار العضويات المزروعة في الفئران لفترات أطول من الوقت للتأكد من أن آثارها طويلة الأمد. يجب القيام بالمزيد من العمل للتأكد من أنها ستكون آمنة للاستخدام على البشر أيضًا. يخلص إيفانز إلى "لدينا الآن منتج يمكن استخدامه على المرضى دون الحاجة إلى أي نوع من الأجهزة".

باحثون آخرون على الورقة هم كارولين أوكونور ، إيمانويل جاسر ، زونج وي ، تاي غيو أوه ، تيفاني دبليو تسينج ، دان وانج ، فريتز كيابياب ، يانج داي ، روث تي يو ، وأنيت آر أتكينز من سالك وكريستوفر ليدل. من معهد ويستميد للأبحاث الطبية وكلية سيدني الطبية في أستراليا.

تم دعم هذا العمل من خلال منح من معهد كاليفورنيا للطب التجديدي منحة DISC2-11175 ومنح المعاهد الوطنية للصحة 1RO1DK120480-01 وصندوق ليونا إم وهاري بي هيلمسلي الخيري إلى إيفانز. تم تمويل Liddle و Downes من خلال منح من مشروع مجلس البحوث الصحية والطبية الوطني في أستراليا. تم دعم Yoshihara من خلال منحة P&F من جمهورية الكونغو الديمقراطية. شكرًا أيضًا لستيفن وليزا التمان على دعم المختبر.

دوى: 10.1038 / s41586-020-2631-Z

للحصول على أسئلة وأجوبة حول هذا العمل ، اضغط هنا.