Что в мире нового в лечении сахарного диабета 1 типа

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.

11534 просмотра

 Что, если вместо ежедневных инъекций инсулина или ношения инсулиновых помп, просто делать 1 укол каждые несколько месяцев?

На сегодняшний день для большинства людей с сахарным диабетом эта информация звучит как фантастика. Но, к большому счастью для человечества, это правда, и новая терапия действительно может обратить вспять диабет 1 типа для вас и ваших животных!

Это можно сравнить с тем, как Троянский конь вступает в здоровые клетки поджелудочной железы.

В нашем случае Троянским конем выступает коллаген, белок, который организм уже вырабатывает для наращивания мышц, костей, кожи и кровеносных сосудов.

Препарат коллагена, смешанный с клетками поджелудочной железы, разработанный исследователями Университета Пердью в сотрудничестве с Медицинской школой Университета Индианы, является первой минимально инвазивной терапией, которая успешно устраняет диабет 1 типа в течение 24 часов и поддерживает независимость от инсулина в течение по крайней мере 90 дней. Клинические исследования на животных уже были проведены.

Следующим шагом является плотное клиническое исследование на собаках с естественным диабетом 1 типа, которое будет проводиться в сотрудничестве с Колледжем ветеринарной медицины. Необходимо учесть все различия между животными и людьми, сначала начав лечение с собак. Таким образом, собаки будут информировать нас о том, насколько хорошо лечение может работать на людях.

Люди с диабетом делятся своими историями

«Делая уколы инсулина моей собаке два раза в день, я должен постоянно думать о том, где я нахожусь и когда мне нужно быть дома. Это сильно влияет на мою работу и личную жизнь », – говорит Ян Гетц, владелец собаки-диабетика по имени Лекси. «Не делать эти уколы означало бы свободу».

Диабет 1 типа поражает приблизительно одного из каждых 100 домашних животных в мире, включая собак и кошек, и приблизительно 425 миллионов детей и взрослых.

Дэвид Тейлор, житель Индианы, боролся с диабетом 1 типа почти 50 лет. Он рассказывает:

«Мой диагноз диабета 1 типа был моим 18-тилетним подарком, и с момента первой инъекции инсулина управление диабетом стало моей« второй постоянной работой», – сказал Тейлор. «Методы лечения значительно улучшились за 50 лет, но они все еще не позволяют пациенту расслабиться. Получение инъекций 1 раз каждые несколько месяцев вернуло бы мне почти нормальную жизнь, которой я не имел, будучи молодым, – и я мог бы уйти с этой постоянной работы по лечению диабета ».

Что придумали ученые?

Поскольку сахарный диабет у собак происходит аналогично как у людей, лечение до сих пор было в основном одинаковым: обоим нужно контролировать уровень глюкозы в крови в течение дня и вводить инъекции инсулина после еды.

К сожалению, 20 лет исследований и клинических испытаний не дали эффективной терапии трансплантации островков поджелудочной железы, по следующим причинам:

• требуется несколько доноров
• существующий метод доставки островков через воротную вену печени слишком инвазивен и неприятен
• иммунная система человека имеет тенденцию разрушать больший процент пересаженных островков.

Исследователи решили просто изменить способ упаковки островков – во-первых, в растворе, содержащем коллаген, а во-вторых, в виде инъекции через кожу, а не через печень, спасая пациентов от неприятной процедуры.

«Традиционно мы пересаживаем островки поджелудочной железы в печень животного и никогда не делаем это подкожно, в значительной степени потому, что кожа не имеет кровотока, который есть в печени для транспортировки инсулина, выделяемого островками. И в коже много иммунных клеток, поэтому вероятность отторжения высока », – сказал Рагху Мирмира, профессор педиатрии и медицины и директор Центра исследований диабета при Медицинской школе Университета Индианы.

Ученые устранили необходимость пересадки островков в печень, тщательно смешав островки поджелудочной железы мыши, предоставленные лабораторией Мирмиры, с раствором коллагена. После инъекции под кожу раствор затвердевает, организм распознает коллаген и снабжает им кровоток для обмена инсулина и глюкозы.

Это минимально инвазивный метод и вам не нужно идти в операционную. Это так же просто, как сделать обычный укол инсулина.

Исследователи проверили влияние терапии между мышами – близнецами и не близнецами, чтобы проверить расхождения. Первоначальные исследования показали, что если донор мыши был близнецом по отношению к реципиенту, мышь с диабетом могла бы прожить не менее 90 дней без необходимости повторного укола. Если это не близнецы, у мыши были нормальные уровни сахара в крови в течение по крайней мере 40 дней. Почти все пересаженные островки поджелудочной железы выжили в любом сценарии, устраняя необходимость в нескольких донорах для компенсации клеток, убитых иммунной системой.

По мере того, как они переходят к тестированию состава на собаках с естественным диабетом, исследователи будут изучать возможность пересадки островков или стволовых клеток от свиньи, запрограммированных на производство инсулина, в надежде, что любой из этих методов еще больше увеличит доступность доноров.

 Терапия трансплантации островков также может иметь положительное значение для лучшего лечения тяжелого панкреатита.

Состав коллагена – запатентованная технология. Это исследование также было поддержано Исследовательским центром Национального научного фонда (DGE-1333468); экспериментальной и технико-экономической программой Медицинского центра при диабете и метаболических заболеваниях при Университете Индианы (P30DK097512); и щедрыми пожертвованиями от Семейного фонда Маккинли.

Не отчаивайтесь и не унывайте, сахарный диабет – это не приговор! Это всего лишь немного другой образ жизни!