Лечение малыми молекулами может сделать терапию трансплантации островков более эффективной
Предварительная обработка может помочь трансплантированным панкреатическим островкам дольше выживать у пациентов с диабетом 1 типа, согласно новому доклиническому исследованию исследователей Weill Cornell Medicine. Одна комбинация малых молекул продлила жизнь клеток у самок мышей, а добавление двух молекул к смеси повысило выживаемость клеток у самцов мышей.
Результаты исследования, опубликованные 24 июня в журнале Cell Stem Cell , могут позволить врачам лечить больше пациентов с использованием меньшего количества клеток.
При диабете 1 типа аутоиммунные клетки атакуют островки поджелудочной железы , разрушая бета-клетки , вырабатывающие инсулин , и оставляя пациентов зависимыми от инъекций инсулина . Текущая процедура трансплантации, одобренная FDA, заменяет эти клетки островковыми клетками поджелудочной железы от одного или нескольких умерших доноров органов. Обычно требуется до 48 часов, чтобы изолировать островки от донора для инъекции в вену, которая переносит их в печень реципиента. Попав в печень, островковые клетки начинают вырабатывать инсулин, так же, как они это делают в здоровой поджелудочной железе.
Однако многие пересаженные клетки погибают вскоре после процедуры, и могут возникнуть осложнения из-за воздействия на печень. Пересадка клеток под кожу, вариант с некоторыми потенциальными преимуществами, также имеет проблемы с умирающими клетками. Доктор Шуйбинг Чен, профессор хирургии семьи Килтс и директор Центра геномного здоровья в Weill Cornell Medicine, отметила исследования других, показывающие, что предварительная обработка типа клеток, используемых для пополнения популяции клеток крови в течение шестичасового периода, улучшает их выживаемость после трансплантации, поэтому она исследовала аналогичный подход для островковых клеток.
«Благодаря нашей новой стратегии нам понадобится только один донор на одного пациента, или, возможно, один донор сможет предоставить клетки двум пациентам, сократив время ожидания пациентами терапии», — сказал доктор Чен, который также является членом Института терапевтической регенерации органов Хартмана в Weill Cornell Medicine.
Коктейли из малых молекул
Определение наилучшего подхода к предварительной обработке обычно требует проведения нескольких дорогостоящих и трудоемких скрининговых исследований на наличие лекарственных препаратов, но у Дж. Джеи Ванданы, аспиранта трехинститутской программы докторантуры по химической биологии и первого автора статьи, возникла идея.
Графическая аннотация Кредит: Cell Stem Cell (2025). DOI: 10.1016/j.stem.2025.06.002
«Джея объединил химические скрининги с технологией секвенирования РНК отдельных клеток, чтобы мы могли проверять несколько показателей в одном эксперименте», — сказал доктор Чен.
С помощью их системы, которую они называют ChemPerturb-Seq, каждая клетка в эксперименте получает уникальный штрихкод и обрабатывается в течение 48 часов уникальным препаратом с малыми молекулами. После обработки команда объединяет клетки и секвенирует РНК. Штрихкод сообщает исследователям, какие клетки хорошо отреагировали на определенную молекулу. Все данные публикуются на веб-сайте ChemPerturbDB , который работает на основе искусственного интеллекта, похожего на ChatGPT.
Половые различия
Выполнение ChemPerturb-Seq с линией бета-клеток человека привело к открытию предварительной обработки, которую они назвали LIP. Эта комбинация бета-липотропина, фактора роста инсулина-1 и простагландина E2 повысила выживаемость бета-клеток и островков человека от доноров при подкожной трансплантации в мышиную модель диабета 1 типа по сравнению с контрольной группой. Но была одна загвоздка.
«Сначала Джея пересадила все самкам мышей , и этот подход сработал очень хорошо, но когда она пересадила предварительно обработанные клетки самцам мышей, ничего не вышло», — рассказал доктор Чен.
Возвращаясь к чертежной доске, команда использовала ChemPerturb-Seq для прогнозирования других малых молекул, которые могли бы помочь клеткам жить дольше у мужчин. Результатом стал коктейль под названием LIPHS, который включал три молекулы LIP, а также гистамин и серотонин, который оказался успешным у мужчин.
Вооружившись новой техникой, группа доктора Чена проведет больше исследований, чтобы проверить, сохранятся ли результаты для дополнительных доклинических моделей. Команда также добавляет на сайт еще больше данных о малых молекулах.