Jaka będzie przyszłość w leczeniu cukrzycy?

Największe nadzieje pokładano w terapii z zastosowaniem komórek macierzystych. Multipotencjalna komórka macierzysta może w odpowiednim środowisku poza organizmem lub w samym narządzie rozwinąć się w stronę aktywnej wydzielniczo komórki beta trzustki.

Istnieje także możliwość przekształcenia dojrzałych komórek jednego typu w komórki innego typu w podobnym stadium rozwoju techniką bezpośredniego przeprogramowania, bez cofania ich w rozwoju do etapu komórki macierzystej. Oto powszechnie występujący wirus wywołujący infekcje dróg oddechowych został unieszkodliwiony i wyposażony w trzy geny: Ngn3, Pdx1 i Mafa. Ich aktywność jest niezbędna, by komórki mogły zacząć działać jak komórki beta w trzustce i wydzielać insulinę. Tak przygotowany preparat wstrzyknięto chorym na cukrzycę myszom. Wirus zainfekował komórki narządu tworzące jego zewnątrzwydzielniczą część. Po trzech dniach badacze zauważyli u myszy pojawienie się nowych komórek produkujących insulinę. Nowo powstałe struktury nie produkowały ilości insuliny wystarczającej do całkowicie prawidłowego funkcjonowania zwierząt, ale udało się zredukować zbyt wysoki poziom cukru. Autorzy uważają, że nowa metoda może zostać w pierwszej kolejności użyta u chorych z cukrzycą typu 2, nawet u osób starszych insulinozależnych. Najpierw trzeba pokonać problem związany z transportowaniem genów do trzustki. Nośnik w formie wirusa to zbyt ryzykowne rozwiązanie, tym bardziej, że pierwsze doświadczenia nie były zachęcające. Oto w 1999 r. na University of Pennsylvania po zastosowaniu terapii genowej zmarł młody mężczyzna. Niepowodzenie zanotowali też genetycy francuscy, którzy w 2002 r. zastosowali tę metodę u dwóch chłopców cierpiących na rzadką odmianę wrodzonego niedoboru odporności. Kiedy wydawało się, że są bliscy sukcesu okazało się, że podanie im prawidłowego genu za pośrednictwem unieszkodliwionego wirusa wywołało u nich białaczkę. W najnowszych doniesieniach z tej dziedziny wiemy, że dzięki genowi NeuroD udało się przekształcić komórki wątroby w komórki beta zdolne do produkcji insuliny i trzech innych hormonów trzustkowych. Naukowcy wstrzykiwali do komórek wątroby wektor adenowirusowy, (niezakaźną cząsteczkę DNA wirusowego, będącą nośnikiem dla genów terapeutycznych) połączony z genem NeuroD. Przenoszenie genów do komórek za pomocą wirusów prowadzi do uodpornienia się organizmu na terapię naprawczą, a już „naprawione” komórki giną po krótkim czasie. Okazało się w eksperymencie zwierzęcym, że pod wpływem genu NeuroD komórki wątroby przekształcały się w komórki typu beta zdolne do produkcji insuliny oraz trzech innych hormonów: glukagonu, somostatyny oraz polipeptydu trzustkowego. Efekt był zwiększony poprzez dodanie czynnika wzrostu komórek beta. Autorzy przewidują jednak, że efekt terapeutyczny u człowieka nie będzie trwały i będzie konieczne poddawanie chorych cyklicznej terapii genowej. Czy to jest właściwy kierunek poszukiwań?

Podejmowane są próby spowalniania tego procesu u chorych we wczesnym okresie po ujawnieniu się choroby.  Immunomodulacja limfocytów regulatorowych CD3 i CD25 budzi uzasadnione nadzieje na wyprodukowanie szczepionki przeciwcukrzycowej. W Polsce w ośrodku gdańskim trwają takie prace nad tą szczepionką (szczepionka Treg), ale na razie jednak jest za wcześnie na ocenę skuteczności takiej terapii.

Pozyskano multipotencjalne komórki pnia z galarety Warthona z krwi pępowinowej (już działa taki komercyjny bank w Polsce) tzw. mezynchymalne komórki edukatorowe dla immunomodulacji limfocytów regulatorowych CD4, CD25 pozyskiwanych na separatorach w procesie cytoaferezy i kolekcjonowania. Następnie przepuszczono je w roztworze fizjologicznym przez płytki mikrokapilar dla kontaktu z macierzystymi komórkami edukatorowymi i ponownym przetoczeniu do obiegu chorego w jednym seansie. Warunek wstępny to, że protokół kwalifikacji chorych z typem 1-szym spełni wszystkie kryteria prewencji IIa (10-20% beta komórek zdolnych do efektu betacytotropowego, pierwsze tygodnie choroby) i będzie stosowane leczenie podtrzymujące. Na razie wyniki są zadawalające, jednak czy będzie to właściwy kierunek w opanowaniu autoagresji w typie 1 choroby cukrzycowej? Nie wiemy.

Istnieje układ pamięci immunologicznej rozmieszczony poza szpikiem (komórki dendryczne Langerhansa - Nobel 2011r.). Komórki dendrytyczne o „drzewiastym” wyglądzie są rozproszone w całym organizmie, występują w różnych tkankach i narządach, szczególnie w skórze, we krwi, w jelitowych kępkach Peyra. Główną rolą komórek dendrytycznych jest pochwycenie, przeniesienie do węzłów chłonnych i zaprezentowanie układowi odpornościowemu obcego antygenu. Kształtem są one podobne do komórki nerwowej, gdyż mają wiele wypustek, tzw. dendrytów, stąd ich nazwa (podejrzewano nawet, że mogą pełnić funkcje nerwowe, ale to się nie potwierdziło). Dlatego mogą szybko wychwycić pojawiające się patogeny, rozpoznając znajdujące się na ich powierzchni antygeny. Wówczas limfocyty T, uruchomione są przez komórki dendrytyczne poza komórkami pnia (steem cels) i przekazują w tym przypadku błędna informację o autoantygenach limfocytom B wytwarzającym przeciwciała. Zawsze jest za późno, gdy są już objawy choroby, pamięć immunologiczna o autoantygenach jest już utrwalona i nie do usunięcia. Czasowa poprawa do czasu wyczerpania i przeżyciu implantowanych de novo autologicznych komórek pnia bez defektu immunologicznego zostaje ponownie zdominowana przez autoagresję. Czy zatem nadzieje, że próby zrestartowania „naiwnego” układu immunokompetentnego przez całkowite wyeliminowanie komórek pnia szpiku kostnego poprzez chemiczną immunoablację są uzasadnione?