Ученые нашли лекарство от диабета
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.
Согласно статистике, Россия занимает шестое место в мире по количеству детей с диабетом 1-го типа: диагноз имеют более 30 тысяч детей. Ежегодно только в Москве и области выявляется более 500 случаев заболевания.
14 ноября во всем мире отмечают Всемирный день борьбы с диабетом. Фонд «КАФ» и благотворительная программа помощи детям с диабетом 1-го типа «Альфа-Эндо» специально для проекта «Социальный навигатор» подготовили небольшую памятку об этом заболевании.
Такой разный диабет
Диабет — это заболевание обмена веществ, при котором в крови повышается содержание сахара из-за того, что в организме не хватает инсулина — гормона, который выделяется поджелудочной железой и, поступая в кровь, снижает уровень сахара. На сегодняшний день известно, что сахарный диабет 1-го типа развивается у генетически предрасположенных людей под влиянием факторов окружающей среды. Он выявляется в 90% случаев у молодых людей до 30 лет.
Часто можно услышать, что диабет стал осложнением после перенесенного ОРВИ. Вполне возможно, что вирус стал катализатором проявления симптомов диабета, но никак не его причиной.
Кроме того, предрасположенность к диабету 1-го типа может передаваться по наследству. Генетическая предрасположенность играет большую роль, но это не единственная причина. Диабет 1-го типа не проходит, его нельзя «перерасти», это пожизненное состояние, требующее постоянного контроля сахара и инсулинотерапии.
Диабет 2-го типа — другая история: чаще всего он выявляется у взрослых людей, генетика и наследственность здесь играют важную роль, а ключевая причина диабета такого типа — ожирение. В частности, если родители страдают ожирением, то риск развития данной патологии у ребенка возрастает до 80%.
Неспецифические симптомы
Согласно опросу, проведенному Диабетической ассоциацией Великобритании, 9 из 10 родителей не знают симптомов диабета 1-го типа. В России подобные исследования не проводились, но несложно догадаться, что уровень осведомленности примерно такой же.
“Одна из основных причин смертности при диабете 1-го типа — диабетический кетоацидоз. По данным исследования, проведенного в рамках благотворительной программы «Альфа-Эндо», более чем у половины детей в российских регионах заболевание диагностируется в состоянии кетоацидоза при постановке диагноза. Кетоацидоз — это жизнеугрожающее состояние, когда в крови из-за недостатка инсулина резко повышается не только содержание сахара, но и кетоновых тел, проще говоря, ацетона”, — говорит Анна Карпушкина, д.м.н., руководитель благотворительной программы «Альфа-Эндо».
Основные симптомы диабета 1-го типа:
• увеличивается количество мочи, она становится почти такой же бесцветной, как вода, и липкой из-за наличия в ней сахара; • появляется сильная жажда; • несмотря на повышенный аппетит, вес ребенка снижается; • быстрая утомляемость; • снижение концентрации внимания; • зуд или сухость кожи; • тошнота и рвота.
Некоторое время назад итальянские медики из города Пармы выяснили, что за несколько недель до установки врачом диагноза у ребенка может появляться необычное для его возраста недержание мочи. Так родилась уже известная в Европе и России «Пармская кампания», призывающая педиатров и родителей обращать внимание на неспецифические симптомы и вовремя обращаться к детскому эндокринологу.
“Медовый месяц” диабета
Диабет 1-го типа — заболевание уникальное в своем роде. Существует много хронических недугов, связанных с диетическими ограничениями и пожизненным приемом лекарств. Отличие диабета заключается в том, что человек выходит далеко за привычные границы стандартного пациентского поведения: просто следовать медицинским предписаниям недостаточно, нужно научиться самостоятельно управлять целой системой своего организма. Врач, безусловно, остается непререкаемым авторитетом и главным экспертом, но основная часть работы и ответственности будет сосредоточена в руках пациента. Диабет нельзя вылечить, но можно успешно контролировать.
Регулярный и грамотный самоконтроль позволяет поддерживать нормальный или близкий к нормальному уровень сахара в крови.
Сразу после постановки диагноза пациенту приходится использовать глюкометр до 10 раз в день. Затем у некоторых пациентов наступает «медовый месяц» — состояние, когда кажется, что все хорошо, наступила ремиссия, уровень сахара в крови держится стабильно.
“Медовый месяц” очень обманчив, и после его завершения приходится заново стабилизировать сахар. В среднем человек с диабетом использует глюкометр не менее четырех раз в день. Доза инсулина напрямую зависит от уровня сахара в крови, а на сахар влияет огромное количество факторов: еда, занятия спортом, простуда и даже сон. На благо пациентам работают технологии — современные системы мониторинга (когда данные с глюкометра передаются на мобильное устройство), помпы — приборы для автоматического введения инсулина, информация с которых может передаваться врачу благодаря развитию телемедицины. По статистике, количество больных детей и подростков, находящихся на помповой терапии в нашей стране, составляет порядка 9 тысяч человек. В России помпы устанавливаются бесплатно, за счет федерального бюджета по программе высокотехнологической медицинской помощи и за счет регионального бюджета.
Психологическая поддержка
Сложно переоценить роль психологической поддержки при диабете: на плечи родителей наваливается огромная ответственность, а в голове появляется миллион вопросов о том, как теперь должна измениться жизнь всей семьи. К тому же приходится объяснять ребенку необходимость ежедневного мониторинга и регулярных походов к врачу. Международным обществом по диабету у детей и подростков (ISPAD) определено, что дети и подростки с диабетом имеют большую вероятность развития депрессии, тревожности, эмоционально-личностных нарушений и расстройств пищевого поведения, чем их здоровые сверстники. К сожалению, помощь психологов не всегда востребована: российские родители и даже врачи не придают должного значения психологической поддержке.
“Психологи, прошедшие подготовку по взаимодействию с пациентами с сахарным диабетом, работают в 20 регионах России. Например, в каждом округе Москвы в учреждениях городского психолого-педагогического центра есть профессиональные психологи, осведомленные в вопросах лечения сахарного диабета у детей, которые готовы оказать помощь семьям в принятии диагноза, преодоление депрессии, улучшении настроения и веры в собственные силы. Важно отметить, что эта помощь абсолютно бесплатна для семьи, так же как и медицинская помощь”, — рассказала Анна Карпушкина, д.м.н. руководитель благотворительной программы «Альфа-Эндо».
Равный равному
Равная поддержка — это когда оказывается помощь семье ребенка с сахарным диабетом 1-го типа другой семьей, столкнувшейся с такой же проблемой и уже имеющей успешный опыт преодоления сложной ситуации. В России инициатива стартовала в 2018 году, объединив восемь пилотных регионов. Координаторами проекта выступают местные диабетические ассоциации, а наставниками на волонтерских началах — родители детей с диабетом 1-го типа.
“С наставником можно смело и открыто обсуждать практические бытовые вопросы, касающиеся, например, нахождения ребенка в детском саду и школе. Это серьезная поддержка для тех, кто только столкнулся с заболеванием”, — говорит Лилия, участник проекта «Равный равному».
Про будущее
Сейчас много пишут о стволовых клетках и создании вакцины от диабета, а ученые всего мира бьются над созданием бионической (искусственной) поджелудочной железы, способной вырабатывать инсулин в нужных количествах при диабете. Ежегодно в США и Европе проходят десятки научных конференций и проводятся дорогостоящие исследования, но говорить о возможном использовании стволовых клеток или других методах пока еще рано. Развитие сахарного диабета связано с недостатком в организме инсулина, и единственным средством лечения на сегодняшний день во всем мире является подкожное введение этого гормона. Применение методов нетрадиционной медицины при диабете недопустимо и может быть опасно для жизни.
“Я не пророк, но перспективны два направления — это создание помпы замкнутого цикла, которая может стать техническим аналогом поджелудочной железы, и стволовые клетки, которые могут начать синтезировать инсулин. Думаю, что прорыв в области диабета случится в ближайшие 10 лет”, — говорит Джозеф Вольфсдорф, руководитель направления эндокринологии Бостонского детского медицинского центра, профессор педиатрии университета Гарварда.
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.
12493 просмотра