Редкая доброкачественная опухоль инсулинома раскроет ученым секрет регенерации инсулинпродуцирующих клеток поджелудочной железы.
Это невероятная возможность излечить диабет, включая его самую тяжелую форму – инсулинозависимую.
Обнадеживающие результаты публикуются в Nature Communications.
Что такое инсулинома?
Опухоль поджелудочной железы инсулинома представляет собой доброкачественное образование, возникающее из инсулинпродуцирующих бета-клеток. Обычно инсулиномы доброкачественные и не выходят за пределы поджелудочной, то некоторые обладают признаками злокачественности и дают метастазы в другие органы.
Бета-клетки секретируют инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. Увеличение продукции инсулина ведет к снижению уровня глюкозы, после чего по принципу обратной связи прекращается дальнейшая секреция инсулина.
У человека с инсулиномой секреция гормона должным образом не регулируется, поэтому опухоль продолжает выделять инсулин. В результате у пациентов наблюдаются симптомы низкого уровня глюкозы в крови (гипогликемии), требующие приема пищи.
Диагностика инсулиномы опирается на аномально сниженные показатели глюкозы, повышенный уровень инсулина, проинсулина и С-пептида. Подтверждается диагноз при помощи ангиографии и других методов визуализации опухоли.
Инсулинома – необычайно редкая опухоль: по данным зарубежных эпидемиологов, ежегодно регистрируется не более 3-4 случаев болезни на миллион человек.
Как восстановить бета-клетки при сахарном диабете
Хорошо известно, что инсулинозависимый сахарный диабет связан с аутоиммунным поражением и гибелью бета-клеток поджелудочной железы. Сахарный диабет II типа также связан с нехваткой функционирующих клеток. Поэтому восстановление инсулинпродуцирующего аппарата поджелудочной железы давно является заветной целью, Святым Граалем диабетологов всего мира.
«Впервые у нас есть геномный рецепт в молекулярных терминах, раскрывающий репликацию бета-клетки, — утверждает соавтор исследования Эндрю Стюарт, директор Института диабета, ожирения и метаболизма в Медицинской школе Айкана при Mount Sinai (Нью-Йорк).
Главное достижение заключается в применении безобидных доброкачественных опухолей, которые не метастазируют и не наносят вреда больным. По словам ученых, инсулинома – единственный доступный источник геномной информации о восстановлении бета-клеток поджелудочной железы.
Как Вы поняли, доктор Стюарт и его коллеги рассматривают вариант превращения нормальных бета-клеток в опухолевые, чтобы восстановить продукцию инсулина.
В последней работе ученые проанализировали 38 образцов инсулиномы с нормальными инсулинпродуцирующими клетками человека. Это был колоссальный труд, ведь ученым пришлось охватить миллионы генов и белковых молекул.
«В эру больших данных нужно знать, как искать и где искать. Мы искали любые совпадения, создав из миллионов разрозненных фрагментов информации две картинки для сопоставления нормальной клетки и инсулиномы. Это помогло объяснить механизмы пролиферации бета-клеток и найти новый способ лечения диабета», — рассказывает о работе Кармен Аргманн, преподаватель генетики.
Новые терапевтические мишени
Пару лет назад ученые выяснили, что аналоги природного алкалоида гармина индуцируют пролиферацию бета-клеток, увеличивая массу островков и нормализуя контроль глюкозы у лабораторных мышей с сахарным диабетом.
Новая вычислительная модель указала еще несколько терапевтических мишеней при сахарном диабете. В целом, при инсулиноме нарушается экспрессия 3709 разных белков. Недостаточная активность 1584 и чрезмерная активность 2125 генов в опухолевых клетках дает невиданные возможности для вмешательства.
Разработка генетически модифицированных вирусов – лучший способ влиять на активность опухолевых генов и управлять пролиферацией бета-клеток. Уже сегодня институт Айкана создает несколько аденовирусных векторов, призванных изменять генетический материал в клетках поджелудочной железы диабетиков.
По словам исследователей, для восстановления бета-клеток достаточно сделать две вещи: повысить экспрессию гена EZH2 и остановить ген CDKN1C. Нечто подобное происходит в клетках инсулиномы. Если фантастическую идею удастся реализовать, больные сахарным диабетом навсегда освободятся от лекарств и инсулина.
Но полученные результаты нельзя сводить к одной простой формуле. Авторы признают, что победа над сахарным диабетом еще далека и им предстоит не один год работы.
