Дуглас Мелтон так же нетерпелив как любой относительно лекарства от диабета. Его сын заболел болезнью как младенец, и его дочь была диагностирована в 14 лет. В течение большинства прошлых 2 десятилетий биолог развития в Институте Исходной клетки Гарварда сосредоточил свое исследование в области нахождения лечения. На этой неделе он и его коллеги сообщают о потенциально значительном шаге к той цели: рецепт, который может повернуть человеческие исходные клетки в функциональный, поджелудочной железы? клетки — клетки, уничтоженные собственной иммунной системой органа в больных диабетом 1 типа, таких как сын и дочь Мелтона.
Клетки, которые произвели исследователи, отвечают на глюкозу путем производства инсулина, столь же нормального? клетки делают. И, когда внедрено в мышей с формой диабета, клетки могут вылечить беспорядок.
“Научное сообщество диабета ждало целую вечность этого типа прорыва”, говорит Хорхе Феррер, из которого изучает генетику? клетки в Имперском колледже Лондона. Сгенерированные лабораторией клетки должны быть ценным инструментом для изучения диабета и, надежды Мельтона, мог в конечном счете использоваться для лечения пациентов.
В течение дня поджелудочная железа регулирует уровни сахара в крови органа, отвечая на увеличение глюкозы после еды путем укрытия инсулина, помогающего клеткам принять сахар. При диабете 1 типа иммунная система органа по ошибке убивает? клетки по все еще неизвестным причинам и орган оставляют без инсулина. Люди управляют своим диабетом путем впрыскивания тщательно калиброванных доз инсулина. Но соответствие точному контролю за инсулином, достигнутому здоровой поджелудочной железой, почти невозможно, таким образом, исследователи надеялись в течение многих десятилетий найти способ заменить недостающие клетки.
Когда ученые изолировали человеческие клетки эмбриональной основы (ES) в 1998, надежды взлетели. Клетки ES плюрипотентны, который означает, что в теории они могут превратиться в какой-либо из типов клетки органа — включая? клетки.
Действительно, одна из первых вещей, которые исследователи пытались сделать из клеток ES, была поджелудочной железы? клетки. Позже они попробовали так называемыми клетками наведенной плюрипотентной основы (iPS), сделанными путем перепрограммирования взрослых клеток в подобное эмбриону государство. Так или иначе, “это, как доказывают, чрезвычайно сложное обязательство”, говорит Марк Мэгнузон из Университета Вандербилт в Нэшвилле, изучающий развитие поджелудочной железы.Несколько бригад превратили исходные клетки в предшественников? клетки, назревающие, когда помещено в подопытных животных.
Но клетки занимают 6 недель для становления полностью функциональными? клетки, и они не могут быть изучены легко вне органа. Тем не менее, клиническое испытание, начатое в прошлом месяце для испытания их терапевтического использования в пациентах.В Клетке на этой неделе, Мельтон и его коллеги сообщают о сложном рецепте, который может преобразовать или человеческие клетки ES или клетки IPS непосредственно в функциональный? клетки.
Прорыв основывается на больше чем десятилетии стойкой работы в лаборатории Мельтона. Он и его коллеги кропотливо изучили сигналы, что развитие поджелудочной железы гида, применяя то, что они и другие нашли для развития метода, поворачивающего исходные клетки в зрелый? клетки. “Нет никакого волшебства к этому”, говорит Мельтон. “Это не открытие так как примененная биология развития”.Протокол “восстанавливаем, но это утомительно”, добавляет Мельтон.
Исходные клетки выращены во флягах и требуют, чтобы пять различных сред для выращивания и 11 молекулярных факторов, от протеинов до сахара, добавленного в точных комбинациях более чем 35 дней, повернули их в? клетки. На яркой стороне говорит Мельтон, метод может произвести 200 миллионов? клетки в единственной фляге на 500 мл — достаточно, в теории, для лечения пациента.
Мельтон говорит, что протокол, кажется, работает одинаково хорошо с клеточными линиями IPS и ES.Прежде чем клетки могут использоваться для лечения диабета 1 типа, исследователи должны найти способ защитить их от иммунологического отклонения.
Тот же аутоиммунный ответ, вызвавший болезнь, вероятно, нападет новый? клетки, полученные из собственных камер IPS пациента и нормальной иммунной реакции, разрушили бы ES-derived? клетки, которые казались бы иностранными. (Из которого была проблема для усилий лечить диабет 1 типа с полученными пересадками? клетки от умерших дарителей органа.) Мельтон и коллеги теперь исследуют, как физически заключить в капсулу их полученный из исходной клетки? клетки, а также способы изменить? клетки, чтобы позволить им отразить свободное нападение.Тем временем клетки должны помочь исследованию аутоиммунного нарушения.
Метод “потенциально обеспечивает способы создать системы модели для изучения генетического основания диабета или обнаружить, что новые методы лечения улучшают существующий? клетки”, говорит Феррер. Мельтон говорит, что его лаборатория имеет клеточные линии IPS от людей с диабетом — и тип 1 и тип 2, в который? клетки не уничтожены — и здоровые средства управления. Они генерируют? клетки от тех клеточных линий для поиска различий, которые могли бы объяснить, как различные формы болезни развиваются.
Они также проверят на химикаты, которые могут остановить или даже полностью изменить диабет ущерба, делает к? клетки.Мельтон говорит, что его сын и дочь — теперь 23 и 27 лет — были рады, но не удивлены успехом его группы.
Полностью изменяя роль родительского ребенка, они мягко ворчали его, чтобы “начаться и решить [свободное отклонение] проблему”.