Научные прорывы в лечении одного заболевания не всегда проливают свет на лечение других. Но именно это стало удивительным опытом исследовательской группы клиники Майо. После идентификации молекулы сахара, которую раковые клетки используют на своей поверхности, чтобы скрыться от иммунной системы, исследователи обнаружили, что та же молекула может в конечном итоге помочь в лечении диабета 1 типа, ранее известного как ювенильный диабет.

Сахарный диабет 1-го типа — хроническое аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система ошибочно атакует бета-клетки поджелудочной железы , вырабатывающие инсулин. Заболевание вызвано генетическими и другими факторами и поражает, по оценкам, 1,3 миллиона человек в США.

В своих исследованиях исследователи клиники Майо взяли за основу механизм развития рака и перевернули его с ног на голову. Раковые клетки используют различные способы уклонения от иммунного ответа , в том числе покрывают себя молекулой сахара, известной как сиаловая кислота. В доклинической модели диабета 1 типа исследователи обнаружили, что бета-клетки можно «одеть» в ту же молекулу сахара, что позволяет иммунной системе толерантно относиться к этим клеткам.

«Наши результаты показывают, что можно создать бета-клетки, которые не будут вызывать иммунный ответ», — говорит исследователь в области иммунологии Вирджиния Шапиро, доктор философии, главный исследователь исследования , опубликованного в Journal of Clinical Investigation .

Несколько лет назад группа доктора Шапиро продемонстрировала, что фермент ST8Sia6, который увеличивает количество сиаловой кислоты на поверхности опухолевых клеток, помогает опухолевым клеткам выглядеть так, как будто они не являются чужеродными образованиями, которые могут стать мишенью для иммунной системы.

«Экспрессия этого фермента, по сути, «обволакивает» раковые клетки , что может помочь защитить аномальную клетку от нормального иммунного ответа. Мы задались вопросом, может ли этот же фермент защитить и нормальную клетку от аномального иммунного ответа», — говорит доктор Шапиро. Команда впервые получила подтверждение концепции на искусственно вызванной модели диабета.

В текущем исследовании группа исследователей изучила доклинические модели, известные спонтанным развитием аутоиммунного диабета (1-го типа), наиболее точно воспроизводящие процесс, происходящий у пациентов. Исследователи сконструировали бета-клетки в моделях для выработки фермента ST8Sia6.

В ходе доклинических исследований учёные обнаружили, что модифицированные клетки на 90% эффективны в предотвращении развития диабета 1 типа. Бета-клетки, которые обычно уничтожаются иммунной системой при диабете 1 типа, были сохранены.

Важно отметить, что исследователи также обнаружили, что иммунный ответ на сконструированные клетки, по-видимому, является высокоспецифичным, говорит Джастин Чоу, аспирант, первый автор публикации. Чоу проводил исследование в рамках докторской программы своей двойной ученой степени в Высшей школе биомедицинских наук клиники Майо и Медицинской школе Аликс клиники Майо.

«Хотя бета-клетки были сохранены, иммунная система осталась неповреждённой», — говорит Чоу. Исследователи смогли увидеть активные В- и Т-клетки, а также признаки аутоиммунного ответа на другой патологический процесс. «Мы обнаружили, что этот фермент специфически формирует толерантность к аутоиммунному отторжению бета-клеток, обеспечивая локальную и весьма специфическую защиту от диабета 1 типа».

В настоящее время не существует лекарства от диабета 1-го типа , и лечение включает в себя использование синтетического инсулина для регулирования уровня сахара в крови или, в некоторых случаях, трансплантацию островковых клеток поджелудочной железы, включая столь необходимые бета-клетки. Поскольку трансплантация подразумевает иммуносупрессию всей иммунной системы, доктор Шапиро намерен изучить возможность использования модифицированных бета-клеток в трансплантируемых островковых клетках поджелудочной железы с целью в конечном итоге улучшить терапию для пациентов.

«Цель — обеспечить трансплантируемые клетки без необходимости иммуносупрессии», — говорит доктор Шапиро. «Хотя мы пока находимся на ранней стадии, это исследование может стать шагом к улучшению качества лечения».