Чи може генна терапія вилікувати діабет 1 типу або нормалізувати рівень цукру в крові?

Що таке генна терапія?

Генна терапія це медична галузь дослідження, яка зосереджується на генетичній модифікації людських клітин для лікування або іноді навіть лікування певної хвороби. Це відбувається шляхом реконструкції або відновлення дефектного або пошкодженого генетичного матеріалу у вашому тілі.

Ця передова технологія лише на ранніх стадіях клінічних випробувань лікування діабету в Сполучених Штатах. Тим не менш, він має потенціал для лікування та лікування широкого спектру інших станів, окрім T1D, включаючи СНІД, рак, муковісцидоз (захворювання, яке пошкоджує ваші легені, травний тракт та інші органи), серцеві захворювання та гемофілію (а розлад, при якому ваша кров має проблеми зі згортанням).

Для T1D генна терапія може виглядати як перепрограмування альтернативних клітин, завдяки чому ці перепрограмовані клітини виконують ті функції, які виробляли інсулін. бета-клітин інакше виконував би. Якщо у вас діабет, це включає вироблення інсуліну.

Але перепрограмовані клітини будуть досить відрізнятися від бета-клітин, тому ваша власна імунна система не розпізнає їх як «нові клітини» і не атакує їх, як це відбувається при розвитку T1D.

Чи ефективна генна терапія при діабеті 1 типу?

Хоча генна терапія все ще перебуває в зародковому стані та доступна лише в клінічних випробуваннях, докази потенційних переваг цього лікування стають все більш ясними.

В 2018 дослідження, дослідники створили альфа-клітини, щоб вони функціонували так само, як бета-клітини. Вони створили аденоасоційований вірусний вектор (AAV) для доставки двох білків, гомеобоксу 1 підшлункової залози та дванадцятипалої кишки та основного транскрипційного фактора А лейцинової застібки MAF, до підшлункової залози миші. Ці два білки допомагають у проліферації, дозріванні та функціонуванні бета-клітин.

Альфа-клітини є ідеальним типом клітин для трансформації в бета-подібні клітини, тому що вони не тільки розташовані в підшлунковій залозі, але й у великій кількості у вашому тілі та настільки схожі на бета-клітини, що трансформація можлива. Бета-клітини виробляють інсулін для зниження рівня цукру в крові, тоді як альфа-клітини виробляють глюкагон, який підвищує рівень цукру в крові.

У дослідженні рівень цукру в крові мишей був нормальним протягом 4 місяців за допомогою генної терапії без імунодепресантів, які пригнічують або запобігають активності вашої імунної системи. Нещодавно створені альфа-клітини, функціонуючи так само, як бета-клітини, були стійкі до імунних атак організму.

Але нормальний рівень глюкози, який спостерігався у мишей, не був постійним. Це потенційно може призвести до кількох років нормального рівня глюкози у людей, а не до тривалого лікування.

У цьому дослідженні у Вісконсіні, проведеному в 2013 році (оновлено станом на 2017 рік), дослідники виявили, що коли невелику послідовність ДНК вводили у вени щурів із діабетом, це створювало клітини, що виробляють інсулін, які нормалізували рівень глюкози в крові протягом 6 тижнів. Це все від однієї ін’єкції.

Це знакове клінічне випробування, оскільки це було перше дослідницьке дослідження, яке підтвердило генну терапію інсуліном на основі ДНК, яка потенційно одного разу могла б лікувати СД1 у людей.

Ось як працювало дослідження:

• Введена послідовність ДНК відчула підвищення рівня глюкози в організмі.
• За допомогою елемента відповіді, індукованого глюкозою, введена ДНК почала виробляти інсулін, подібно до того, як бета-клітини виробляють інсулін у функціонуючій підшлунковій залозі.

Зараз дослідники працюють над збільшенням інтервалу часу між терапевтичними ін’єкціями ДНК з 6 тижнів до 6 місяців, щоб забезпечити більше полегшення для людей із СД1 у майбутньому.

Хоча все це дуже захоплююче, для визначення потрібні додаткові дослідження наскільки практична терапія для людей. Згодом є надія, що вектори AAV можуть бути доставлені до підшлункової залози за допомогою нехірургічної ендоскопічної процедури, під час якої лікар використовує медичний пристрій із підсвічуванням, щоб зазирнути всередину вашого тіла.

Чи можна вилікувати діабет 1 типу, орієнтуючись на гени?

Ці види генної терапії не були б одноразовим лікуванням. Але людям із цукровим діабетом було б значно полегшено, можливо, насолоджуватися кількома роками рівня глюкози без діабету без прийому інсуліну.

Якщо подальші випробування на інших нелюдських приматах будуть успішними, незабаром можуть розпочатися випробування на людях для лікування СД1.

Це вважається лікуванням?

Все залежить від того, кого ви запитуєте, тому що визначення «ліків» для T1D різниться.

Деякі люди вважають, що лікування — це одноразова спроба. Вони бачать, що «лікування» означає, що вам більше ніколи не доведеться думати про прийом інсуліну, перевірку рівня цукру в крові або підвищення та зниження діабету. Це навіть означає, що вам не доведеться повертатися до лікарні для подальшого лікування генною терапією.

Інші люди вважають, що лікування редагування генів раз на кілька років може бути достатнім планом терапії, щоб вважатися лікуванням.

Багато інших вважають, що вам потрібно виправити основну аутоімунну реакцію, щоб справді «вилікуватися», і деяким людям це так чи інакше не байдуже, доки їхній рівень цукру в крові в нормі та психічний тягар діабету звільнений.

Що таке редагування генів?

Однією з потенційних одноразових терапій може бути редагування генів, яке дещо відрізняється від генної терапії.

Ідея редагування генів полягає в тому, щоб перепрограмувати ДНК вашого тіла, і якщо у вас діабет 1 типу, ідея полягає в тому, щоб з’ясувати основну причину аутоімунної атаки, яка зруйнувала ваші бета-клітини та спричинила цукровий діабет 1 типу.

Дві відомі компанії, CRISPR Therapeutics і ViaCyte, що займаються регенераційними технологіями, співпрацюють протягом кількох років, щоб використовувати редагування генів для створення острівцевих клітин, інкапсуляції їх, а потім імплантації у ваше тіло. Ці захищені трансплантовані клітини острівців були б у безпеці від атаки імунної системи, яка в іншому випадку була б типовою реакцією, якщо у вас СД1.

Мета редагування генів полягає в тому, щоб просто вирізати погані частини нашої ДНК, щоб взагалі уникнути таких захворювань, як діабет, і зупинити безперервну імунну відповідь (атаку бета-клітин), яку люди, які вже мають діабет, відчувають щодня (без їх свідомого усвідомлення ).

Редагування генів, виконане CRISPR у партнерстві з ViaCyte, створює клітини острівців, що виробляють інсулін, які можуть уникати аутоімунної відповіді. Ці технології та дослідження постійно розвиваються та є багатообіцяючими.

Крім того, дослідження 2017 року показує, що a Т1Двуре можливо, колись це стане можливим за допомогою технології редагування генів.

Як генна терапія, так і редагування генів є багатообіцяючими для людей, які живуть із цукровим діабетом 1 типу, які сподіваються на можливе майбутнє без необхідності приймати інсулін або імуносупресивну терапію.

Дослідження генної терапії тривають, дивлячись на те, як певні клітини в організмі можна перепрограмувати, щоб почати виробляти інсулін і не відчувати відповіді імунної системи, наприклад, у тих, у кого розвивається цукровий діабет 1 типу.

У той час як генна терапія та терапія редагування генів все ще знаходяться на ранніх стадіях (і багато чого затримано через коронавірусну хворобу 19 [COVID-19] пандемія), є багато надій на лікування T1D у найближчому майбутньому.