Naujas transplantacijos metodas atkuria imuninę sistemą, kad sustabdytų 1 tipo diabetą

Naujas transplantacijos metodas atkuria imuninę sistemą, kad sustabdytų 1 tipo diabetą

Stanfordo medicinos mokslininkų atliktas tyrimas parodė, kad kraujo kamieninių ląstelių ir kasos salelių ląstelių transplantacijos iš imunologiškai nesuderinto donoro derinys pelėms užkirto kelią 1 tipo diabetui arba jį visiškai išgydė. 1 tipo cukriniu diabetu susergama, kai imuninė sistema netyčia sunaikina insuliną gaminančias kasos salelių ląsteles.

Nė vienam iš gyvūnų nesusirgo transplantato prieš šeimininką liga – kai imuninė sistema, atsirandanti iš paaukotų kraujo kamieninių ląstelių, atakuoja sveikus recipiento audinius – ir buvo sustabdytas natūralios šeimininko imuninės sistemos vykdomas salelių ląstelių naikinimas. Po transplantacijos gyvūnams nereikėjo imunosupresinių vaistų ar insulino per šešių mėnesių eksperimentą.

Galimybė perduoti šiuos radinius žmonėms yra labai įdomi. Pagrindiniai mūsų tyrimo žingsniai, vedantys į gyvūnus, turinčius hibridinę imuninę sistemą, apimančią tiek donoro, tiek recipiento ląsteles, jau yra naudojami klinikoje kitoms ligoms gydyti. Manome, kad šis požiūris pakeis žmones, sergančius 1 tipo cukriniu diabetu ar kitomis autoimuninėmis ligomis, taip pat tiems, kuriems reikia organų transplantacijos.

Seung K. Kim, medicinos mokslų daktaras, KM Mulberry profesorius ir vystymosi biologijos, gerontologijos, endokrinologijos ir metabolizmo profesorius

Kimas, vadovaujantis Stanfordo diabeto tyrimų centrui ir Šiaurės Kalifornijos proveržio T1D kompetencijos centrui, yra vyriausiasis tyrimo, paskelbto internete lapkričio 18 d.Klinikinių tyrimų žurnalas. Absolventas ir medicinos studentas Preksha Bhagchandani yra pagrindinis tyrimo autorius.

Padėkite stalą

Šios ataskaitos išvados atitinka 2022 m. Kimo ir jo kolegų atlikto tyrimo rezultatus, kurių metu mokslininkai pirmą kartą sukėlė diabetą pelėms, sunaikindami insuliną gaminančias ląsteles kasoje toksinais. Tada jie ją išgydė švelniai prieš transplantaciją gydydami imuninę sistemą veikiančius antikūnus ir mažos dozės spinduliuotę, o po to persodino nesusijusio donoro kraujo kamienines ir salelių ląsteles.

Dabartiniame tyrime buvo nagrinėjama sudėtingesnė problema: autoimuniteto sukelto diabeto išgydymas arba prevencija, kai imuninė sistema spontaniškai naikina savo salelių ląsteles. Žmonėms tai vadinama 1 tipo diabetu. Skirtingai nuo sukelto diabeto tyrimo, kuriame mokslininkų tikslas buvo sustabdyti recipiento imuninę sistemą nuo paaukotų salelių ląstelių atmetimo, autoimuninių pelių salelių ląstelės turi du taikinius ant nugaros: jos ne tik svetimos, bet ir pažeidžiamos autoimuninės atakos, kurią sukelia netinkamai nukreipta imuninė sistema, kuri siekia sunaikinti jų kilmės salelių ląsteles.

„Kaip ir žmogaus 1 tipo cukrinis diabetas, diabetas, kuris pasireiškia šioms pelėms, atsiranda dėl imuninės sistemos, kuri spontaniškai atakuoja insuliną gaminančias beta ląsteles kasos salelėse“, – sakė Kim. "Turime ne tik pakeisti prarastas salas, bet ir iš naujo paleisti recipiento imuninę sistemą, kad būtų išvengta tolesnio salelių ląstelių sunaikinimo. Sukūrus hibridinę imuninę sistemą pasiekiami abu tikslai."

Deja, šioms pelėms būdingos savybės, sukeliančios autoimuninį diabetą, taip pat apsunkina pasiruošimą sėkmingam kraujo kamieninių ląstelių transplantacijai.

Sprendimas, kurį atrado mokslininkai, buvo gana paprastas: Bhagchandani ir Stephan Ramos, PhD, podoktorantūros mokslininkai ir tyrimo bendraautoriai, įtraukė autoimuninėms ligoms gydyti skirtą vaistą prie 2022 m. mokslininkų atrasto režimo prieš transplantaciją. Tai ir vėlesnė kraujo kamieninių ląstelių transplantacija sukūrė imuninę sistemą, kurią sudaro donoro ir diabeto tipo ląstelės. 19 iš 19 gyvūnų. Be to, devynios iš devynių pelių, kurioms jau seniai sirgo 1 tipo cukriniu diabetu, buvo išgydytos nuo ligos atlikus kombinuotą kraujo kamieninių ląstelių ir salelių transplantaciją.

Kadangi antikūnai, vaistai ir mažos dozės spinduliuotė, kurią tyrėjai skyrė pelėms, klinikoje jau naudojami kraujo kamieninių ląstelių transplantacijai, mokslininkai mano, kad kitas logiškas žingsnis yra išplėsti požiūrį į 1 tipo cukriniu diabetu sergančius žmones.

Kur prasidėjo koncepcija

Tyrimas grindžiamas velionio Samuelio Stroberio, medicinos mokslų daktaro, imunologijos ir reumatologijos profesoriaus, ir jo kolegų, įskaitant tyrimo bendraautorės ir medicinos profesorės Judith Shizuru, MD, PhD, darbais. Ji ir kiti Stanfordo mokslininkai įrodė, kad iš dalies imunologiškai suderinto žmogaus donoro kaulų čiulpų transplantacija leido suformuoti hibridinę imuninę sistemą recipiente ir vėliau priimti ilgalaikį to paties donoro inksto transplantaciją. Kai kuriais atvejais Stroberis ir jo kolegos parodė, kad persodinto donoro inksto funkcija truko dešimtmečius, nereikalaujant vaistų atmetimui slopinti.

Kraujo kamieninių ląstelių transplantacija gali būti naudojama kraujo ir imuninės sistemos vėžiui, pvz., Leukemijai ir limfomai, gydyti. Tačiau tokiose situacijose didelės chemoterapinių vaistų dozės ir spinduliuotė, reikalingos vėžiui gydyti ir recipiento kraujui bei imuninei sistemai pakeisti, dažnai sukelia rimtų šalutinių poveikių. Shizuru ir jo kolegos sukūrė saugesnį ir švelnesnį būdą, kaip paruošti recipientus, sergančius ne vėžinėmis ligomis, pvz., 1 tipo diabetu, donoro kraujo kamieninių ląstelių transplantacijai – sumažindami jų kaulų čiulpus tiek, kad paaukotos kraujo kamieninės ląstelės galėtų įsitvirtinti ir vystytis.

„Remiantis daugelio metų mūsų ir kitų atliktais pagrindiniais tyrimais, žinome, kad kraujo kamieninių ląstelių transplantacija taip pat gali būti naudinga sergant įvairiomis autoimuninėmis ligomis“, – sakė Shizuru. „Iššūkis buvo sukurti švelnesnį išankstinio gydymo procesą, kuris pakankamai sumažintų riziką, kad pacientai, kenčiantys nuo autoimuninio nepakankamumo, kuris gali būti ne iš karto pavojaus gyvybei, jaustųsi patogiai gydydami.

„Dabar žinome, kad paaukotos kraujo kamieninės ląstelės pertreniruoja recipiento gyvūno imuninę sistemą, kad ji ne tik priimtų paaukotas saleles, bet ir nepultų jo sveikų audinių, įskaitant saleles“, – sakė Kim. „Atsiversdami paaukotos kraujo kamieninės ląstelės ir jų gaminama imuninė sistema išmoksta nepulti recipiento audinių, todėl galima išvengti transplantato prieš šeimininką ligos.

Kas toliau?

Šio metodo naudojimas gydant 1 tipo diabetą ir toliau kelia iššūkių. Kasos salelės gali būti paimamos tik po donoro mirties, o kraujo kamieninės ląstelės turi būti iš to paties asmens, kaip ir salelės. Taip pat neaišku, ar paprastai iš donoro išskirtų salelių ląstelių skaičiaus pakaktų nustatytam 1 tipo diabetui pakeisti.

Tačiau mokslininkai ieško sprendimų. Tai gali apimti didelio salelių ląstelių kiekio sukūrimą laboratorijoje iš pluripotentinių žmogaus kamieninių ląstelių arba būdų, kaip padidinti persodintų donorų salelių ląstelių funkciją ir išgyvenimą.

Be diabeto, Kim, Shizuru ir jų kolegos mano, kad jų sukurtas švelnesnis išankstinio kondicionavimo metodas galėtų paversti kamieninių ląstelių transplantaciją tinkamu gydymu autoimuninėms ligoms, tokioms kaip reumatoidinis artritas ir vilkligė, taip pat nevėžinėms kraujo ligoms, tokioms kaip pjautuvinė anemija (kuriai dabartiniai kraujo kamieninių ląstelių persodinimo metodai tebėra griežti) arba nesuderinamų kietųjų organų transplantacijos atveju.

„Gebėjimas saugiai atkurti imuninę sistemą, kad būtų galima visam laikui pakeisti organus, gali greitai lemti didelę medicinos pažangą“, – sakė Kimas.

Tyrimą finansavo Nacionaliniai sveikatos institutai (subsidijos T32 GM736543, R01 DK107507, R01 DK108817, U01 DK123743, P30 DK116074 ir LAUNCH 1TL1DK139565-0), Stand Excellence Center1, Kalifornijos TDD Excellence. Reidų šeima. HL Snyderio fondas ir Elser Trust, VPUE mokslinių tyrimų stipendija Stanforde ir Stanfordo diabeto tyrimų centras.

Šaltiniai: