Диабетики скоро забудут про уколы

Постоянный контроль уровня сахара в крови – реальность, с которой вынуждены жить диабетики. Фото Pixabay

Как известно, инсулин синтезируется так называемыми бета-клетками островков Лангерганса (скопления эндокринных клеток в поджелудочной железе). Затем этот гормон выделяется в кровь. Генетические изменения островковых клеток приводят к тому, что они становятся объектом атаки аутоиммунных Т-лимфоцитов. Эта аутоиммунная реакция ведет к развитию воспаления и гибели гормон-синтезирующих клеток. В результате – диабет.

Исторически диабетикам сначала помогали инъекции химически модифицированных свиного и бычьего инсулинов. С началом эры биотехнологии диабетики получили рекомбинантный инсулин человека, что, однако, не решило многих проблем пациентов, страдающих помимо всего от побочных эффектов.

Большие надежды возлагались несколько лет назад на получение бета-клеток из стволовых, но и это не решало проблемы отторжения. При этом не помогают и так называемые плюрипотентные клетки, получаемые в результате генной индукции. Дело в том, что клетки пациента, которые берутся у него с целью «обратного» омоложения, несут те же мутации, которые приводят к развитию диабета.

Ученые же пока не знают всех генов, изменения которых могут вызвать атаку аутоиммунных лимфоцитов. Все это стимулировало поиски иных путей введения гормона. Его присоединение к белковым рецепторам на поверхности клеток открывает мембранные каналы, в которых локализованы белки-транспортеры, проводящие глюкозу в цитоплазму, где она превращается в гликоген (животный крахмал).

В Университете Северной Каролины (США) рекомбинантный инсулин поместили в «пузырьки»-везикулы с натуральной клеточной мембраной. В мембраны встроены протеины мониторинга уровня глюкозы в крови, подъем которого вызывает слияние мембраны пузырьков с клеточной оболочкой искусственных бета-клеток (ИБК). Слияние открывает каналы для выделения гормона из полости везикул в кровь, нормализуя состояние организма.

Пока речь идет об испытаниях нового подхода на мышах. Доказана эффективность подхода к лечению – вернее, к сдерживанию – диабета первого типа, основанного на искусственной чувствительности ИБК к увеличению сахара в крови и ответе, на него посредством секреции рекомбинантного инсулина. У мышей с моделью диабета уже в течение часа нормализовался уровень глюкозы.

Успех, достигнутый на мышах, позволил строить планы клинических испытаний гормональных наклеек (типа пластыря) с ИБК, поставляющих молекулы гормона сквозь кожу (не будем забывать, что оболочка инсулиновых везикул самая что ни на есть натуральная). Ученые согласны, что предстоит еще большая работа по оптимизации состава ИБК и везикул, но они все же намного лучше известных на сегодня механических помп и уж тем более чужеродных трансплантов, отторжение которых приходится подавлять с помощью иммунодепрессантов. Кожные наклейки по «истощении» инсулина можно будет менять, что освободит пациентов от необходимости каждодневных и зачастую болезненных инъекций гормона.