Tuoreen tutkimuksen tulosten mukaan asiantuntijaryhmä analysoi mahdollisuutta käyttää syöpäsoluissa havaittua mekanismia.
Mayo Clinicin läpimurto perustuu syöpäsoluissa havaittuun mekanismiin.
Mayo Clinicin tutkijat ovat havainneet, että syöpäsolujen pinnalla oleva sokerimolekyyli, jota käytetään immuunijärjestelmän valvonnan kiertämiseen, voitaisiin tulevaisuudessa käyttää tyypin 1 diabeteksen hoidossa.
Prekliinisissä malleissa tämä lähestymistapa onnistui estämään tyypin 1 diabeteksen kehittymisen 90 prosentissa tapauksista, Journal of Clinical Investigation -lehdessä äskettäin julkaistujen tulosten mukaan.
Tohtori Virginia Shapiron johtaman tiimin havainto viittaa siihen, että beetasolujen pinnalla oleva ”sokerikuori” voisi olla avain autoimmuunivasteen estämiseen, mikä merkitsisi potentiaalista paradigman muutosta tämän kroonisen sairauden hoidossa.
Mayo Clinicin tutkimus perustui onkologiseen havaintoon: syöpäsolut peittyvät usein sokerimolekyylillä, jota kutsutaan sialihapoksi, jonka ansiosta ne jäävät huomaamatta immuunijärjestelmältä.
”Tämän entsyymin ilmentyminen käytännössä ‘päällystää sokerilla’ syöpäsolut ja voi auttaa suojaamaan epänormaalia solua normaalilta immuunivasteelta. Mietimme, voisiko sama entsyymi suojata myös normaalia solua epänormaalilta immuunivasteelta”, Shapiro sanoi.
Toisin kuin yleisesti nykyisin haiman saarekkeiden siirroissa käytetty immunosuppressio, uusi strategia mahdollistaisi vain haluttujen solujen suojelemisen, säilyttäen immuunijärjestelmän yleisen eheyden ja minimoiden riskit.
Tämän mekanismin innoittamana tutkijat päättivät soveltaa samaa periaatetta haiman beetasoluihin, joita tyypin 1 diabeteksessa kehon oma puolustusjärjestelmä vahingossa hyökkää. Tätä varten tiimi käytti entsyymiä nimeltä ST8Sia6, joka pystyy lisäämään sialihapon määrää solun pinnalla. ”Pukemalla” beetasolut tällä päällysteellä, he saivat immuunijärjestelmän sietämään solut ja estivät niiden tuhoutumisen.
Nykyisessä tutkimuksessa tiimi analysoi prekliinisiä malleja, joiden tiedetään kehittävän spontaanisti autoimmuunista diabetesta (tyyppi 1), mikä on lähempänä potilailla tapahtuvaa prosessia. Tutkijat projisoivat beetasoluja näihin malleihin tuottamaan ST8Sia6-entsyymiä.
Tulokset osoittivat, että tämä menettely oli tehokas 90 prosentissa tapauksista ja säilytti beetasolut, jotka normaalisti immuunijärjestelmä tuhoaisi. Lisäksi tutkimus paljasti, että syntynyt immuunivaste oli erittäin spesifinen: immuunijärjestelmä pysyi toimintakykyisenä ja kykenevänä reagoimaan muihin uhkiin, mutta kehitti paikallisen toleranssin suojattujen beetasolujen suhteen.
Esitelty edistysaskel osoittaa, että alkuvaiheessa tekniikka pystyi säilyttämään insuliinin tuotannolle tärkeitä soluja.
Prekliiniset tulokset ja tutkijoiden lausunnot
Justin Choe, tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, korosti, että ”vaikka beetasolut säilyivät, immuunijärjestelmä pysyi ehjänä”. Choe selitti, että tutkijat havaitsivat aktiivisia B- ja T-lymfosyyttejä ja merkkejä autoimmuunivasteesta muissa prosesseissa, mikä viittaa siihen, että ST8Sia6-entsyymin antama suoja rajoittui nimenomaan beetasoluihin.
”Havaitsimme, että entsyymi kehitti spesifisesti toleranssin beetasolujen autoimmuunivasteelle, tarjoten paikallista ja melko spesifistä suojaa tyypin 1 diabetesta vastaan”, totesi Choe, joka on lääketieteen tohtori- ja filosofian tohtoriopiskelija (M.D.- Ph. D.). Asiantuntija suoritti tutkimuksen osana kaksoistutkintoaan Mayo Clinicin biolääketieteen jatko-opinto-ohjelmassa ja Mayo Clinicin Alix-lääketieteellisessä korkeakoulussa.
Shapiro, tutkimuksen päävastuullinen tutkija, korosti tämän lähestymistavan tavoitetta: ”Yksi tavoitteista olisi tarjota soluja elinsiirtoon ilman immunosuppressiota.”
Vaikka lopullista parannuskeinoa ei ole vielä löydetty, Mayo Clinicin tiimin löydökset merkitsevät käännekohtaa.
Näiden asiantuntijoiden mukaan tyypin 1 diabetekselle ei tällä hetkellä ole parannuskeinoa, ja hoitoon kuuluu synteettisen insuliinin käyttö verensokerin säätelemiseksi tai joillekin ihmisille on tehtävä haiman saarekkeiden siirto, joka sisältää niin tarpeellisia beetasoluja. Koska siirto edellyttää koko immuunijärjestelmän immunosuppressiota, Shapiro aikootutkia beetasolujen käyttöä siirrettävissä haiman saarekkeissa, tavoitteenaan lopulta parantaa potilaiden hoitoa.
Tyypin 1 diabetes on krooninen sairaus, jossa haima tuottaa vain vähän tai ei lainkaan insuliinia, hormonia, joka mahdollistaa glukoosin pääsyn soluihin energian tuottamiseksi.
Oireet ilmaantuvat yleensä äkillisesti ja niihin kuuluvat liiallinen jano, lisääntynyt virtsaamistarve, voimakas nälkä, tahaton laihtuminen, ärtyneisyys, väsymys ja näön hämärtyminen. Vaikka tarkkaa syytä ei tiedetä, tiedetään, että sairauteen vaikuttavat geneettiset ja ympäristötekijät, kuten altistuminen tietyille viruksille.
Tutkimus on saanut tukea Yhdysvaltain kansallisilta terveysinstituuteilta ja luo pohjaa tuleville tehokkaammille ja turvallisemmille hoitomuodoille.
Immuunijärjestelmä, joka normaalisti suojaa bakteereilta ja viruksilta, tuhoaa virheellisesti haiman insuliinia tuottavat solut, minkä vuoksi potilaat ovat riippuvaisia ulkoisesta insuliinista ja tiukasta verensokerin seurannasta komplikaatioiden välttämiseksi.
Vuosikymmenten tutkimuksesta huolimatta tyypin 1 diabetesta ei voida parantaa, ja nykyiset hoidot keskittyvät enemmän taudin hallintaan kuin sen ehkäisyyn tai parantamiseen. Mayo Clinicin esittelemä läpimurto on merkittävä askel kohti beetasolujen suojaamista ilman yleistä immunosuppressiota, joka on nykyisten hoitojen merkittävä rajoitus.
Tulevaisuudessa Mayo Clinicin tiimi aikoo tutkia tämän mekanismin soveltamista haiman saarekkeiden siirroissa toivoen, että sialihapon päällyste mahdollistaa beetasolujen onnistuneen integroitumisen ilman autoimmuunivasteen laukaisemista. Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien rahoittama tutkimus on vielä alkuvaiheessa, mutta se avaa uusia näkymiä turvallisempien ja tehokkaampien hoitojen kehittämiselle tyypin 1 diabetekseen.
Mayo Clinicin tiimin tulokset muodostavat vankan perustan tuleville tutkimuksille, jotka voivat muuttaa tyypin 1 diabeteksen hoitoa.
