Что нового про диабет 1 типа
Сахарный диабет – заболевание, приводящее к пожизненным инъекциям инсулина, инвалидности и фатальным осложнениям. Ученые из Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) приступили к разработке принципиально нового метода лечения этого недуга.
Чтобы понять механизм технологии, нужно сказать о том, как работает поджелудочная железа, отчего возникает диабет. В этом органе есть так называемые бета-клетки, объединенные в островки, которые автоматически продуцируют инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. При ряде аутоиммунных или хронических болезней общая их масса снижается, появляются функциональные нарушения в виде недостаточной выработки инсулина. Результат – повышение уровня глюкозы в сыворотке крови.
– Это инсулинопотребный сахарный диабет. Он возникает, если число островков уменьшилось на 80 процентов, – рассказывает заведующий кафедрой факультетской хирургии и трансплантологии, главный внештатный трансплантолог минздрава Нижегородской области Владимир Загайнов.
Ученый подчеркивает, что метод лечения диабета только один – трансплантация поджелудочной железы. Потребность в этой операции в России удовлетворяется на тысячные доли процента, что связано с дефицитом донорских органов. Во всех остальных случаях речь идет о компенсации заболевания с помощью инсулина. Однако даже пересадка сопряжена с необходимостью иммуносупрессивной терапии, чтобы организм пациента не отторгал донорский орган. А у нее есть свои минусы, особенно в отдаленном периоде.
Главная идея проекта – пересадка не всей поджелудочной железы, а только островков, состоящих из тех самых бета-клеток.
– Островки будут выделяться из донорской железы специальным способом. Даже если целая железа не годится для трансплантации, из нее можно попытаться выделить островки и пересадить их, – поясняет Владимир Загайнов.
В мире эту идею пытаются реализовать разными способами и с разной степенью успешности. Введение островков от донора требует все той же небезопасной иммуносупрессивной терапии. В ПИМУ ученые разрабатывают вариант пересадки клеток, заключенных в специальные пористые капсулы. В теории клетки приживаются и начинают вырабатывать инсулин. Человек излечивается от диабета. А поры капсулы достаточно малы, чтобы предотвратить атаку иммунных клеток организма, поэтому никакой иммуносупрессивной терапии не требуется. Важно, что речь идет о малоинвазивных операциях, а не о сложной трансплантации. Возможных вариантов несколько: введение в брюшную полость путем пункции либо введение в печень по воротной вене.
Первые эксперименты ученых из НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий ПИМУ вместе с Институтом металлоорганической химии РАН оказались успешными.
– В отдаленной перспективе планируем проработать выращивание бета-клеток из стволовых, – говорит Владимир Загайнов. – Параллельно вместе с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова занимаемся легитимизацией технологии. Раньше в России за это никто не брался, поэтому трансплантация островков бета-клеток поджелудочной пока не вошла в список разрешенных, хотя в мире это уже существует. Надеемся, что в ближайшее время вопрос будет решен.
Планируем проработать выращивание бета-клеток из стволовых
В 2022 году проект, выполняемый по госзаданию Минздрава России, завершится. Можно будет испытывать метод на животных, а затем заниматься регистрацией. На мой вопрос, когда лечение будет доступно российским пациентам, профессор Загайнов ответил кратко:
– Деклараций в жизни хватает, давайте заниматься делом.
Комментарий
Ольга Занозина, доктор медицинских наук, заведующая отделением эндокринологии Нижегородской областной больницы имени Семашко:
– Наряду с совершенствованием самих инсулинов, способов их введения в организм пациента, улучшением терапевтического обучения больных сахарным диабетом развивается и другое направление – трансплантационные технологии, позволяющие вводить бета-клетки островков поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин, в организм больного человека.
Положительный эффект достигается при виртуозном заборе, хранении и введении островковых клеток больному человеку. При успешном результате – почти полный контроль за гликемией, отсутствие гипогликемий и потребности в экзогенном инсулине. Вся эта работа требует ювелирного мастерства.
Сахарный диабет первого типа, который обычно развивается у детей и подростков, является хроническим заболеванием. Последние два года в Израиле и других странах ведутся интенсивные исследования этого заболевания, результаты которых заставляют ученых полностью пересмотреть традиционный подход к лечению сахарного диабета.
Считается, что сахарный диабет первого типа является аутоиммунным заболеванием, при котором происходит разрушение бета-клеток поджелудочной железы, ответственных за выработку инсулина – гормона, с помощью которого сахар (глюкоза) проникает в клетки организма. При разрушении бета-клеток количество выделяемого инсулина уменьшается и уровень сахара в крови повышается, что приводит к поражению кровеносных сосудов и другим пагубным последствиям для организма.
Несмотря на долгие годы исследований, ученые пока что не могут объяснить, почему организм разрушает собственные бета-клетки. Одна из теорий гласит, что причиной является вирусное заражение, при котором на молекулярном уровне вирусы похожи на бета-клетки, таким образом защитная реакция организма может быть ошибочно направлена на данный вид клеток. Согласно другой теории, причиной аутоиммунной атаки организма является излишняя стерильность, в которой растут дети, что приводит к повышенной чувствительности иммунной системы к собственным бета-клеткам поджелудочной железы.
Классическая модель развития сахарного диабета первого типа
Принятая на сегодня теория развития сахарного диабета первого типа гласит, что первая стадия заболевания продолжается от нескольких месяцев до нескольких лет, в течение которых происходит постепенное разрушение бета-клеток поджелудочной железы. Заболевание не диагностируется на начальной стадии, потому что оставшиеся клетки начинают выделять больше инсулина, чтобы скомпенсировать его недостаток в крови. Сахарный диабет первого типа диагностируется, когда остается только 10 % бета-клеток, уже не способных выделять достаточно инсулина для поддержания требуемого уровня сахара в крови. На этом этапе пациент получает лечение – иньекции инсулина, параллельно с этим происходит полное уничтожение организмом оставшихся бета-клеток. Так как разрушение бета-клеток является необратимым процессом, пациент вынужден получать лечение на протяжении всей жизни.
Данная модель на протяжении многих лет оказывала огромное влияние на исследование сахарного диабета первого типа. Основным предположением было то, что на момент диагностики у пациента практически не остается бета-клеток поджелудочной железы. Старая модель основывалась на исследованиях, проведенных на одном виде мышей, развивающих болезнь, похожую на сахарный диабет первого типа у людей, а также на наблюдениях онкологических пациентов, у которых была удалена часть поджелудочной железы.
Новые исследования
В последние два года, благодаря значительным логическим усилиям, ученые получили возможность изучать десятки образцов тканей поджелудочной железы пациентов, страдающих сахарным диабетом первого типа, которые умерли незадолго после диагностики заболевания. Речь идет о редких и трагических случаях, когда пациенты (в основном дети) погибали при несчастных случаях, а семьи соглашались пожертвовать их органы для исследований.
Анализ образцов ткани этих пациентов показал неожиданные результаты. Оказалось, что в тканях поджелудочной железы имеется большое количество бета-клеток без видимых признаков поражения со стороны иммунной системы, а их количество значительно выше, чем 10 % здоровых клеток (согласно классической модели). Таким образом, ученые пришли к выводу, что на этапе диагностики сахарного диабета у человека имеется большое количество незатронутых иммунной системой бета-клеток.
Данное открытие проливает свет на известный в медицине эффект при начале лечения сахарного диабета первого типа с помощью инсулина, при котором в течение первых месяцев происходит временное «выздоровление», когда бета-клетки начинают вырабатывать инсулин в достаточном количестве. Классическая модель не может объяснить, каким образом такое небольшое количество бета-клеток выделяет достаточно инсулина. Новое исследование утверждает, что происходит функциональное поражение клеток, и при «разгрузке» с помощью инъекций инсулина их функции временно восстанавливаются, что было бы невозможно, если бы клетки были разрушены.
Важно отметить, что в организме происходит аутоиммунная реакция, направленная на разрушение бета-клеток поджелудочной железы. Однако, согласно новым исследованиям, происходит не уничтожение бета-клеток, а нарушение их функционирования, поэтому можно надеяться, что поражение такого рода может быть обратимым.
Какие последствия будет иметь данное открытие?
Теперь, когда известно, что на момент диагностики сахарного диабета первого типа имеется достаточно бета-клеток, пациент должен получать лекарства, нейтрализующие иммунную систему с целью предотвращения нарушения функционирования этих клеток. Разработка таких лекарств уже ведется. Другим направлением будут лекарства, которые смогут вернуть способность вырабатывать инсулин пораженным клеткам или обеспечить достаточную выработку инсулина оставшимися клетками. Ученые пока что далеки от создания подобных препаратов, но главное, что результаты последних исследований показали верный путь для лечения этого заболевания.
15890 просмотров
Осенью 1921 года в Торонто (Канада) ученые Фредерик Бантинг и Чарлз Бест выделили из поджелудочных желез телят вещество, которое снижало сахар крови у собак с диабетом. Открытие сделало возможным лечение сахарного диабета 1-го типа, который до того считался абсолютно смертельным заболеванием. За это открытие авторы Фредерик Бантинг и Джон Маклеод в 1923 году получили Нобелевскую премию. С 2006 года день рождения Бантинга (14 ноября) решением ООН отмечается как Всемирный день диабета. О том, как это открытие повлияло на развитие эндокринологии и судьбы миллионов людей, “РГ” расспросила основателя и президента Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии Минздрава России, академика РАН Ивана Дедова.
Уважаемый Иван Иванович, позвольте от лица читателей “Российской газеты” поздравить вас с 80-летием и присвоением звания Героя Труда Российской Федерации.
Иван Дедов: Спасибо! Пользуясь случаем, хочу поблагодарить через вашу газету всех, кто поздравил меня с юбилеем и высокой наградой. Я понимаю ее как оценку труда тысяч врачей-эндокринологов. Высокую честь по праву разделяет коллектив Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии Минздрава России. Я горжусь тем, что родился и работаю в России – стране с огромным потенциалом и безграничными перспективами.
Какую роль, на ваш взгляд, в лечении сахарного диабета сыграло открытие инсулина? Каков вклад российских ученых в это открытие и в развитие эндокринологии в целом?
Иван Дедов: Это эпохальное открытие. Благодаря ему с середины 20-х годов прошлого века пациенты с сахарным диабетом, постоянно нуждающиеся в инсулине, получили возможность повысить продолжительность и качество жизни. За последние 30 лет продолжительность жизни больных сахарным диабетом 2-го типа увеличилась с 50-60 до 73-76 лет, а больных СД 1-го типа – с 30 до 65 лет.
Экспериментально обоснованное учение о внутренней секреции поджелудочной железы связано с именем нашего соотечественника Оскара Минковского, который в 1889 году обнаружил, что у собак с удаленной поджелудочной железой развивается сахарный диабет. Оскар Минковский в содружестве с немецким врачом Йозефом фон Мерингом доказали, что поджелудочная железа выполняет две функции: вырабатывает пищеварительные соки и вещество, которое регулирует уровень глюкозы. Дело оставалось за малым – выделить это вещество. К сожалению, тогда это не удалось сделать ни в России, ни в какой-либо другой стране.
Наибольшее значение для открытия нового метода лечения этого заболевания препаратами, приготовленными из клеток поджелудочной железы, имеют работы русского ученого Леонида Васильевича Соболева. По мнению историков, он ближе всех подошел к открытию инсулина. К сожалению, ранняя смерть Соболева в 1919 году не позволила ему сделать последний шаг к открытию инсулина. Его идеи и технологии были использованы в 1921 году Фредериком Бантингом и Чарлзом Бестом в Канаде. Правда, как часто это бывает, без ссылки на работы Соболева.
Заболеваемость сахарным диабетом в мире и в нашей стране растет. Как сегодня она оценивается? В чем причины роста?
Иван Дедов: Рост заболеваемости сахарным диабетом, начиная со второй половины XX века, сравним с неинфекционной пандемией. По данным Международной диабетической федерации, в конце 2019 года в мире было более 463 миллионов человек с сахарным диабетом в возрасте 20-79 лет. Причем половина из них не знает о своем заболевании. В этом и заключается коварство сахарного диабета 2-го типа: он в течение долгого времени может протекать без очевидных симптомов, хотя организм уже быстро разрушается.
А какова ситуация в нашей стране?
Иван Дедов: В Российской Федерации за последние 20 лет число больных сахарным диабетом увеличилось в 2,5 раза. По данным федерального регистра, на конец 2020 года зарегистрировано около 4,8 миллиона пациентов с сахарным диабетом, из них 265 тысяч – с диабетом 1-го типа и 47 тысяч детей. Правда, итоги масштабного исследования говорят, что реальное количество больных сахарным диабетом в России составляет около 9 миллионов. То есть, как и в мире, в нашей стране каждый второй взрослый, имеющий это заболевание, не знает об этом.
По данным Международной диабетической федерации, если эту тенденцию не остановить, то к 2030 году в мире будут 578 миллионов человек с сахарным диабетом, а к 2045 году – 700 миллионов. Ситуация близка к катастрофической.
Как наука сегодня оценивает бремя этого заболевания для систем здравоохранения, экономики и общества в целом?
Иван Дедов: Общие ежегодные затраты на сахарный диабет в мире в настоящее время составляют до 760 миллиардов долларов. Но бремя заболевания в 2-3 раза больше. Значительная часть – это расходы на лечение осложнений. В 2019 году в мире умерло 4,2 миллиона человек от сахарного диабета. Это один из основных факторов развития и прогрессирования сердечно-сосудистых заболеваний – около 70 процентов пациентов старше 65 лет умирают от заболеваний сердца, 15 процентов – от инсульта. На нашей планете каждые 7 секунд умирает человек от диабета и каждые 5 секунд регистрируется очередной больной СД.
Я и многие мои коллеги убеждены в том, что сейчас крайне необходим федеральный проект “Борьба с сахарным диабетом”. Над разработкой этого документа активно работают под руководством вице-премьера Татьяны Алексеевны Голиковой коллектив нашего центра и ряд общественных организаций. Важно иметь хорошо просчитанную и адресную для каждого региона программу действий, как это было сделано ранее в отношении сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Как развивались методы лечения сахарного диабета 1-го и 2-го типов? Какие современные методы наиболее эффективны?
Иван Дедов: За 100 лет в лечении сахарного диабета произошел невероятный прогресс. Если вначале использовали инсулины животного происхождения, то позднее появились препараты человеческого инсулина. А сегодня наиболее прогрессивный вид препаратов инсулина – так называемые аналоги инсулина, т.е. человеческие инсулины с улучшенными свойствами. Если сравнивать лечение сахарного диабета 1-го типа, например, в конце ХХ века и сейчас, то возникает гораздо меньше осложнений. На второе место по значимости для пациентов вышел самоконтроль уровня глюкозы крови. Еще в 1993 году было доказано, что он помогает пациентам предотвратить развитие различных осложнений.
В лечении сахарного диабета 2-го типа прогресс еще более впечатляющий. Если 30 лет назад в нашем арсенале было только 2 класса препаратов для его лечения, то сегодня их насчитывается 9. Кроме сахароснижающего действия некоторые из них благотворно влияют на сердечно-сосудистую систему и почки. Есть препараты, которые достаточно ввести всего лишь раз в неделю, причем они помогают снижать избыточную массу тела.
Очень важно в лечении сахарного диабета обучение пациентов в так называемых “школах диабета”. Без понимания и выполнения врачебных рекомендаций даже самые современные и дорогостоящие препараты не приведут к эффективному лечению. В России созданы специальные программы обучения для разных категорий пациентов. Их эффективность полностью доказана, но остаются нерешенные проблемы с оплатой этого вида услуг. Мы стремимся внести обучение в тарифы системы обязательного медицинского страхования.
Половина больных сахарным диабетом 2-го типа даже не подозревает о своем заболевании
Расскажите, пожалуйста, подробнее о первичной и вторичной профилактике. Каково ее значение?
Иван Дедов: Если говорить о сахарном диабете 1-го типа, то пока мы не можем объяснить, почему вдруг иммунная система обрушивает свой гнев на бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, разрушая их. При сахарном диабете 2-го типа, который составляет более 90 процентов, можно говорить об очень эффективной первичной профилактике. Сегодня существует понятие “предиабет”, т.е. такой физиологический статус, когда значения уровня глюкозы крови находятся между нормой и заболеванием. Если человек с предиабетом меняет образ жизни, снижает массу тела, увеличивает физическую активность, то более чем в половине случаев он может предотвратить развитие болезни. Это чрезвычайно важно донести до людей.
Сахарный диабет – среди факторов риска развития тяжелых форм COVID-19. Как была организована в вашем центре помощь этим пациентам в период пандемии?
Иван Дедов: Доказано, что сахарный диабет повышает риск летальных исходов и тяжелых осложнений у инфицированных пациентов. В особенности это касается людей старше 65 лет. Причина в том, что у ковидного больного резко возрастает уровень глюкозы в крови и его крайне тяжело контролировать. Это значительно снижает иммунитет, причем по отношению к любым заболеваниям. Нынешний всплеск обострений сахарного диабета явно обусловлен новой коронавирусной инфекцией. И, конечно, надо вакцинироваться!
Лучший результат от вакцинации мы находим у пациентов, которые имели хороший контроль за сахаром в крови. По гликированному гемоглобину этот критерий составляет 6,5-7 процентов перед вакцинацией.
Может ли COVID-19 провоцировать развитие эндокринопатий у здоровых людей?
Иван Дедов: Может, у людей с высоким риском его развития. При инфекционных заболеваниях организму требуется больше инсулина, а поджелудочная железа с дефектами в выработке этого гормона не может обеспечить необходимое его количество. Подчеркну: сам COVID-19 в данном случае не являлся причиной сахарного диабета. Главным осложнением при сахарном диабете является поражение сосудов, и COVID-19 тоже бьет по ним, нарушая систему свертывания крови, стимулируя тромбообразование. Поэтому больные сахарным диабетом – наиболее уязвимая когорта пациентов с коронавирусом.
С какими методами наука связывает победу над сахарным диабетом? Можете ли вы дать прогноз о том, когда это произойдет?
Иван Дедов: Пока прорыва в излечении сахарного диабета нет нигде в мире. Ведутся экспериментальные разработки на животных и на культуре клеток и тканей. Разрабатываются методы клеточной терапии с использованием технологий редактирования генома. Выполняются также исследования по генной инженерии инсулин-продуцирующих клеток, обеспечивающей им защиту от атаки иммунной системы, а также по направленной специализации секреторных клеток слюнных желез в инсулин-продуцирующие. Важно, что сегодня мы можем эффективно лечить сахарный диабет, предотвращая развитие серьезных осложнений и увеличивая продолжительность жизни. Это – неоспоримый факт. Уже сотни и даже тысячи человек награждены международной медалью Victory, которая присуждается за 50, 75 и 80 лет, прожитых с диабетом. В России тоже есть немало таких людей.
Прогноз создания абсолютной панацеи от сахарного диабета я дать не готов, да его и не может быть. Сегодня насчитывается уже порядка 20 типов сахарного диабета. Это очень сложное, генетически детерминированное заболевание. Каждый больной требует индивидуального алгоритма обследования и лечения. Но и в мире, и в России есть ученые, которые работают над этой проблемой. Я верю, что в обозримом будущем, через 5-10 лет, мир откроет тайну поражения не только бета-клеток поджелудочной железы или других эндокринных органов, но и всего ряда аутоимунных заболеваний человека. Быстро развивающиеся геномные и постгеномные, клеточные технологии, молекулярная радиобиология дают всеобъемлющие аргументы для построения принципиально нового профилактического направления в здравоохранении – предупредительной медицины. Профилактика же сахарного диабета 2-го типа, в сущности, зависит от нас самих. Здоровый образ жизни, умеренность во всем, движение – основной рецепт от всех болезней!