Czy zbliżamy się do lekarstwa na cukrzycę?
Osoby z cukrzycą typu 1 (cukrzyca) nie produkują insuliny - komórki beta produkujące insulinę (komórki β) w trzustce nie działają prawidłowo z powodów, które nie są w 100% jasne. Jako sposób na kontrolowanie poziomu cukru we krwi, polegają na insulinie wytwarzanej przez człowieka, wstrzykiwaniu insuliny kilka razy dziennie lub noszeniu pompy insulinowej, liczeniu węglowodanów i częstym testowaniu poziomu cukru we krwi .
Naukowcy badają jednak tworzenie ludzkich komórek wyspowych (komórek wytwarzających insulinę) z komórek macierzystych, w celu przeszczepiania tych komórek, aby pomóc osobom z cukrzycą odzwyczajać insulinę. Przesadzanie komórek wysp trzustkowych wytwarzanych z komórek macierzystych jest rozwijającym się obszarem badań i jest obecnie wykorzystywane w badaniach na zwierzętach. Jednakże, według National Institutes of Health, istnieją dwa inne typy bardziej udokumentowanego przeszczepiania komórek wyspowych, które są stosowane u starannie dobranych osób z cukrzycą.
Co to jest transplantacja komórek wysp trzustkowych?
Przeszczep komórek wysp trzustkowych, znany również jako przeszczep komórek beta, jest procesem, w którym komórki beta, pochodzące z ludzkich dawców lub komórek wytworzonych w laboratorium, przenosi się do osoby z cukrzycą typu 1. Mamy nadzieję, że wydzielają one insulinę i pomagają regulować poziom glukozy we krwi, tak jak normalnie funkcjonujące komórki beta.
Do tej pory pacjenci po transplantacji komórek zmarłych dawców mogą być niezależni od insuliny przez wiele lat.
Ta strategia jest jednak ograniczona ze względu na niedobór i jakość komórek wysp trzustkowych. Ponadto ważne jest, aby pamiętać, że przeszczep komórek jest procedurą eksperymentalną i będzie oznaczony tak, dopóki technologia transplantacji nie zostanie uznana za wystarczająco udaną, aby można ją było nazwać terapeutyczną.
Obecnie istnieją dwa rodzaje przeszczepów.
Allo-Transplantation
Ten typ przeszczepu obejmuje pobieranie komórek wysp trzustkowych od zmarłego dawcy i ich oczyszczanie. Po oczyszczeniu komórki są przetwarzane i przenoszone do biorcy.
Ten typ przeszczepu stosuje się u niektórych pacjentów z cukrzycą typu 1, których cukrzyca jest bardzo trudna do kontrolowania. Najlepiej byłoby, gdyby transplantacja prowadziła do prawidłowego poziomu glukozy we krwi bez użycia zastrzyków lub wlewów insuliny lub przynajmniej zmniejszyłaby ilość potrzebnej insuliny. Kolejnym celem jest zmniejszenie nieświadomości hipoglikemii - niebezpiecznego stanu, w którym ludzie nie mogą wyczuć niskiego poziomu cukru we krwi.
Pacjenci z przeszczepami zazwyczaj otrzymują dwie infuzje o średniej 400 000 do 500 000 wysepek na infuzję. Po wszczepieniu komórki beta tych wysp zaczynają wytwarzać i uwalniać insulinę.
Po otrzymaniu komórek do transplantacji należy stosować leki immunosupresyjne, aby zapobiec odrzuceniu. Może to komplikować cukrzycę, ponieważ z biegiem czasu tego rodzaju leki, takie jak kortykosteroidy, mogą zwiększać oporność na insulinę, powodując wzrost poziomu cukru we krwi. Inne rodzaje leków immunosupresyjnych mogą zmniejszać zdolność komórek beta do uwalniania insuliny.
I wreszcie, tego typu leki zmniejszają odporność, co może zwiększać ryzyko infekcji. Dlatego jasne jest, że proces ten nie odbywa się bez ograniczeń i niepewności.
Allo-przeszczepy nie są prowadzone we wszystkich szpitalach - szpitale muszą mieć pozwolenie od Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) na badania kliniczne nad przeszczepianiem wysepek. Lekarz, który specjalizuje się w obrazowaniu medycznym, radiolog, jest zwykle tym, który wykonuje przeszczepy. Wykorzystuje zdjęcia rentgenowskie i obrazowanie ultrasonograficzne do prowadzenia cewnika (cienkiej, plastikowej rurki) przez małe nacięcie w górnym żołądku do żyły wrotnej (główna żyła, która dostarcza krew do wątroby).
Po umieszczeniu cewnika we właściwym położeniu komórki wyspowe powoli przepuszcza się. Zazwyczaj podczas zabiegu pacjentom podaje się miejscowe znieczulenie i środek uspokajający.
Naukowcy są przekonani, że pacjenci potrzebują od 350 do 750 milionów komórek do całkowitego zaprzestania stosowania insuliny. Dlatego większość pacjentów wymaga wielu przeszczepów.
Auto-Transplantacja
Ten typ przeszczepu przeprowadza się po całkowitym usunięciu trzustki (pankreatektomii) u pacjentów z ciężkim i przewlekłym zapaleniem trzustki, których nie można opanować innymi metodami leczenia. Chodzi o utrzymanie produkcji i wydzielania insuliny, ponieważ usunięcie trzustki może doprowadzić do rozwoju cukrzycy.
Pacjenci z cukrzycą typu 1 nie mogą otrzymać tego rodzaju przeszczepu.
Plusy
W porównaniu z przeszczepem całego narządu, alloklasy komórek wysp trzustkowych są znacznie mniej inwazyjne. Pomyślne allo-transplantacja poprawi kontrolę poziomu glukozy we krwi i ograniczy lub zmniejszy zużycie insuliny przez dłuższy czas. Oznaczałoby to, że pacjenci nie musieliby wstrzykiwać insuliny lub podawać insuliny przez pompę kilka razy dziennie. Lepsza kontrola poziomu cukru we krwi może potencjalnie zmniejszyć lub spowolnić ryzyko powikłań cukrzycy, takich jak choroby serca, neuropatia cukrzycowa (uszkodzenie nerwów) i retinopatia (uszkodzenie oczu).
Ponadto, przy alloprzeszczepie nawet częściowa funkcja po przeszczepie może odwrócić nieświadomość hipoglikemii, pomagając pacjentom odczuwać takie objawy, jak pocenie się, potrząsanie, przyspieszone bicie serca, lęk lub głód, i odpowiednio je leczyć.
Ryzyka
Procedura przeszczepiania może zwiększyć ryzyko krwawienia i skrzepów krwi. Istnieje również prawdopodobieństwo, że przeszczepione komórki mogą nie działać dobrze lub wcale. Ponadto wszystkie komórki mogą nie działać od razu i ich poprawne działanie może zająć trochę czasu. Dlatego też odbiorcy mogą potrzebować przyjmować insulinę, dopóki komórki nie zaczną prawidłowo funkcjonować.
Istnieje również ryzyko, że reakcja autoimmunologiczna, która początkowo zniszczyła natywne komórki osoby, może zostać ponownie uruchomiona, powodując atak w nowych komórkach. Badacze próbują obecnie zbadać, czy wykorzystanie innych obszarów ciała do przeszczepu może temu zapobiec.
Aby zapobiec odrzuceniu komórek, należy stosować leki immunosupresyjne, które obniżają odporność. Leki te mogą również zwiększać stężenie cukru we krwi. Leki immunosupresyjne nie są potrzebne w przypadku autoprzeszczepu, ponieważ wlewane komórki pochodzą z własnego ciała pacjenta.
Ograniczenia
Jedną z głównych przeszkód jest brak komórek wysp trzustkowych od dawców - wiele razy nie ma wystarczającej liczby zdrowych komórek do przeszczepu i nie ma wystarczającej liczby dawców.
Jak można sobie wyobrazić, ten rodzaj procedury jest również kosztowny. Podczas gdy pacjenci mogą oszczędzać na insulinie, koszt procedury, wizyty i leki immunosupresyjne stwarzają bariery finansowe, które uniemożliwiają powszechne stosowanie alloprzeszczepów na wyspach.
Przyszłe oczekiwania
Naukowcy pracują ciężko nad perfekcyjnym przeszczepieniem komórek wyspowych. Przeprowadzono badania przedstawiające zdolność do tworzenia ludzkich komórek beta z komórek macierzystych w laboratorium. Uważa się, że te komórki wytwarzałyby większą ilość skuteczniejszych komórek wysp trzustkowych. I chociaż nastąpiło wiele postępów, w tej dziedzinie należy zrobić o wiele więcej pracy, zanim przeszczep stanie się opcją terapeutyczną. Udoskonalenie tej metody może przybliżyć nas o krok bliżej do leczenia cukrzycy.
Słowo od
Przeszczep komórek wysp trzustkowych, w szczególności alloprzeszczep, jest obecnie stosowany na bardzo wyselekcjonowanej populacji osób z cukrzycą typu 1, które mają niezwykle trudny czas kontrolowania poziomu cukru we krwi lub mają ciężki przypadek nieświadomości hipoglikemii. Przeszczepy wykonuje się tylko w szpitalach klinicznych, które uzyskały aprobatę FDA.
Badania na zwierzętach sugerują, że komórki beta wytworzone z komórek macierzystych i stosowane w przeszczepie szybko generują insulinę. Ta metoda produkcji komórek beta może zapewnić bardziej niezawodne i potencjalnie bardziej opłacalne źródło komórek w porównaniu z darowanymi ludzkimi wysepkami. Nie tylko może to zwiększyć liczbę procedur przeszczepiania komórek wysp trzustkowych, ale może również zwiększyć dostępność ludzkich komórek beta w celach badawczych.
Wykorzystanie komórek macierzystych może pomóc milionom ludzi, ale naukowcy mają o wiele więcej do zrobienia przed udoskonaleniem tej metody.
> Źródła:
> Narodowy Instytut Cukrzycy i Trawienno-Naczyniowych. Przeszczep wysp trzustkowych.
> Pagliuca FW, et. glin. Wytwarzanie funkcjonalnych ludzkich komórek β trzustkowych in vitro. Komórka. 2014 październik 9; 159 (2): 428-39. doi: 10.1016 / j.cell.2014.09.040.
> Raport corocznego raportu dotyczącego przeszczepu w wysepkach grupowych. Rejestr przeszczepu w wysepce współpracy. https://web.emmes.com/study/isl//reports/01062012_7thAnnualReport.pdf
> American Diabetes Association. Szybkie dane Dane i statystyki dotyczące cukrzycy .
> JDRF. Nowa droga do komórek beta.