Detaljnije o liječenju dijabetesa kineskom terapijom matičnim stanicama

Nakon uspjeha na laboratorijskom materijalu i pokusnim životinjama, ovih dana su objavljeni rezultati prvog uspješnog izlječenja dijabetesa kod ljudskih pacijenata transplantacijom matičnih stanica
Ugniježdena iza želuca u prostoru između jetre i slezene smjestila se gušterača, trbušna žlijezda teška 150-200 grama, koja obavlja dvije ključne funkcije - egzokrinu i endokrinu. Premda izgleda kao jedinstven organ, građena je od dvije vrste žljezdanog tkiva koje imaju različite zadaće, no podjednako bitne za održavanje biološke ravnoteže (homeostaze) u našem tijelu.
Vanjsko i unutarnje izlučivanje
Egzokrina funkcija gušterače odnosi se na njezinu ulogu u probavnom sustavu. Egzokrine stanice koje proizvode probavne enzime (poput amilaze, lipaze, proteaze i nukleaza) zauzimaju većinu mase gušterače. Ovi enzimi se izlučuju u dvanaesnik, početni dio tankog crijeva, u kojemu razgrađuju složene spojeve iz hrane na manje jedinice: ugljikohidrate na jednostavne šećere, masti na masne kiseline i glicerol, te proteine na aminokiseline. Tek nakon te razgradnje naše crijevo može apsorbirati i iskoristiti hranjive tvari iz hrane. Stoga je egzokrina funkcija gušterače ključna za probavu i iskorištavanje energije iz prehrane.
Dok egzokrini dio sudjeluje u probavi izlučivanjem enzima u crijevo, endokrini dio gušterače igra presudnu ulogu u regulaciji metabolizma izlučivanjem hormona izravno u krvotok. Endokrini dio čine nakupine stanica poznate kao Langerhansovi otočići koji sadrže alfa, beta, gama (PP), delta i druge stanice (vidi okvir uz tekst!). Najvažniji hormon kojeg proizvode beta stanice je inzulin.
Sve što od hrane konzumiramo razgrađuje se u probavnom sustavu na jednostavnije sastojke, upija iz crijeva u tzv. portalni krvotok i ulazi u jetru, koja sve te sastojke biokemijskim reakcijama pretvara u jedinstveno „gorivo“ za naš organizam: u glukozu – jednostavan šećer – kojega potom otpušta u krvotok. Inzulin, kojeg proizvode otočići gušterače, neophodan je za regulaciju razine šećera u krvi.
Regulacija šećera, masnoća i cijeloga metabolizma
Inzulin je dakle hormon koji regulira metabolizam ugljikohidrata, masti i proteina. Njegova primarna funkcija je omogućiti svim tjelesnim stanicama iskorištavanje glukoze iz krvi za proizvodnju energije. Nakon konzumiranja obroka bogatog ugljikohidratima, razina glukoze u krvi raste, što potiče beta stanice na lučenje inzulina. Inzulin tada potiče tjelesne stanice na „upijanje“ i korištenje glukoze iz krvi, sprečavajući pretjerano nakupljanje šećera u krvotoku. Osim toga, inzulin stimulira pretvorbu suviška glukoze u glikogen („skladišni“ oblik šećera u jetri i mišićima), te potiče sintezu masti. Nedostatak inzulina ili neosjeljivost (rezistencija) tjelesnih stanica na njegov učinak rezultira bolešću poznatom kao dijabetes melitus.
Dijabetes je kronična metabolička bolest uzrokovana relativnim ili apsolutnim manjkom inzulina. Postoje dva glavna tipa – dijabetes tip 1, autoimuna bolest u kojoj tijelo ne proizvodi inzulin u gušterači, te znatno češći dijabetes tip 2, koji je posljedica inzulinske rezistencije i nedostatne proizvodnje. Za dijabetičare je ključno održavati razine glukoze u krvi pod kontrolom putem pravilne prehrane, tjelovježbe, uzimanja lijekova i po potrebi inzulinskih injekcija kojima se u tijelo inzulin unosi „izvana“, kao zamjena za vlastiti kojega nema dovoljno. Jer, bez obzira na vrstu dijabetesa, neuspjeh u održavanju normalne razine glukoze u krvi tijekom vremena može dovesti do ozbiljnih nuspojava: neregulirana razina šećera u krvi kod dijabetičara dugoročno može uzrokovati ozbiljne komplikacije poput nepovratnih oštećenja očiju, bubrega, živaca i krvnih žila.
Unatoč velikom napretku u razumijevanju i liječenju dijabetesa, ova bolest i dalje predstavlja velik izazov i za oboljele i za znanstvenu zajednicu. Terapija inzulinskim injekcijama, iako neophodna za preživljavanje, često ne može u potpunosti normalizirati razine šećera u krvi i spriječiti dugoročne komplikacije koje prate ovu bolest. Uz održavanje zdrave tjelesne težine, pravilnu prehranu i uzimanje lijekova, za sve pacijente s tipom 1 i za velik broj pacijenata s tipom 2 dijabetesa inzulin je temeljni kamen liječenja, ali to zahtijeva česte injekcije i kontroliranje razine šećera (glukoze) u krvi.
Stoga intenzivna istraživanja diljem svijeta tragaju za novim, učinkovitijim terapijskim metodama koje bi mogle zamijeniti ili barem nadopuniti primjenu inzulina. Jedno od obećavajućih područja je transplantacija Langerhansovih otočića izdvojenih iz darivateljske gušterače, što bi moglo obnoviti proizvodnju inzulina u tijelu primatelja. Međutim, takav pristup zahtijeva doživotno uzimanje imunosupresivnih lijekova i unatoč tome je nerijetko praćen transplantacijskim odbacivanjem primljenog tkiva. Iz tog razloga, znanstvenici ulažu napore u razvoj terapije matičnim stanicama (imunološki „nevinim“, koje organizam ne prepoznaje kao strano tkivo), koje bi se mogle diferencirati u funkcionalne beta-stanice gušterače i potom transplantirati bez rizika od odbacivanja.
Prvi uspješno izliječeni ljudski pacijent
Jedna od najsvježijih vijesti iz područja transplantacije inzulinski aktivnih matičnih stanica dolazi nam iz Kine, gdje su 30. travnja ove godine u časopisu Cell Discovery objavljeni prvi rezultati inovativne metode koju je razvio kineski biolog Hao Yin sa svojim timom liječnika i istraživača iz nekoliko vodećih kineskih znanstvenih institucija, uključujući šangajske bolnice Changzheng i Renji, kao i Centar za izvrsnost u znanosti o molekularnim stanicama pri Kineskoj akademiji znanosti, o čemu smo već ranije izvijestili na Bug.hr.
Prema izvješću o tim rezultatima, prvi put u svijetu je kod ljudskog pacijenta dijabetes izliječen pomoću stanične terapije: 59-godišnji muškarac s dijabetesom tipa 2 koji je zadnjih 25 godina trebao više injekcija inzulina dnevno, uspješno je primio inovativnu transplantaciju matičnih stanica. Pacijent je u trenutku objavljivanja rezultata već 33 mjeseca bio bez inzulina i ne uzima nikakve druge lijekove. Za pacijente koji se bore s dijabetesom, ovakva vijest definitivno nudi tračak nade.
Pacijent je tijekom svoje višegodišnje borbe s dijabetesom izgubio većinu funkcije otočića gušterače koji kontroliraju razinu glukoze u krvi, pa se oslanjao na višestruke injekcije inzulina svaki dan, no unatoč tome je nakon 25 godina inzulinske terapije već bio ozbiljno bolestan od komplikacija dijabetesa: bubrezi su mu bili toliko oštećeni da je 2017. primio transplantat zdravog bubrega.
Nakon toga se prijavio kao dragovoljac za testiranje inovativnih terapija za dijabetes, te je u okviru kliničkih istraživanja matičnih stanica u srpnju 2021. postao prvi čovjek koji je primio autotransplantat vlastitih matičnih stanica kondicioniranih da preuzmu ulogu Langerhansovih otočića gušterače. Rezultati transplantacije bili su impresivni: jedanaest tjedana nakon transplantacije pacijent više nije imao potrebu za injekcijama inzulina, a doza oralnih lijekova za kontrolu razine šećera u krvi postupno je smanjivana i potpuno isključena iz terapije godinu dana potom. Kontrolni pregledi pokazali su da je pacijentova funkcija otočića gušterače učinkovito obnovljena.
Matične stanice iz pacijentovih mononuklearnih leukocita
Profesor Timothy Kieffer s Odjela za stanične i fiziološke znanosti na Sveučilištu British Columbia, voditelj kanadskog istraživačkog tima koji je iskušavao transplantacijsku metodu na pretkliničkim, životinjskim modelima, na vijest o rezultatima kineskih kolega kaže: „Mislim da ova studija predstavlja vrlo važan napredak u području stanične terapije dijabetesa. Naši pretklinički podaci ukazuju na učinkovitost korištenja otočića izvedenih iz matičnih stanica za liječenje dijabetesa tipa 2 na laboratorijskim modelima, ali izvješće Hao Yina i kolega je, prema našim saznanjima, prvi dokaz uspješnosti koncepta transplantacije matičnih inzulinskih otočića kod ljudi.“
Kineski istraživački tim je koristio i programirao mononuklearne stanice (jednu od podvrsta leukocita, bijelih krvnih stanica) iz krvi sâmog pacijenta, koje su zatim in vitro, u laboratoriju, prvo transformirane u imunološki i funkcionalno „nevine“, neutralne matične stanice, a potom potaknute da se transformiraju u beta-stanice otočića gušterače. Hao Yin je u povodu objavljivanja članka s rezultatima ove metode rekao da je ovo otkriće još jedan korak naprijed u relativno novom području regenerativne medicine – gdje se vlastite regenerativne sposobnosti tijela koriste za liječenje bolesti. „Naša je tehnologija sazrela i pomaknula granice u području regenerativne medicine za liječenje dijabetesa.“
Kina inače – premda više nije najmnogoljudnija država svijeta – i dalje ima najveći broj ljudi s dijabetesom. Prema Međunarodnoj federaciji za dijabetes, u toj zemlji ima 140 milijuna ljudi s dijabetesom, od kojih oko 40 milijuna ovisi o doživotnim injekcijama inzulina. Populacija dijabetičara u Kini nerazmjerno je velika, u odnosu na druge države svijeta, objašnjava Huang Yanzhong, savjetnik za globalno zdravlje pri kineskom Vijeću za vanjske odnose, pritom navodeći podatak kako Kina čini 18% posto svjetske populacije, ali dijabetičari u toj zemlji čine nevjerojatnih 25% ukupne globalne populacije dijabetičara, stavljajući ogroman teret kinesko zdravstvo i ekonomiju.
Ako se ovaj pristup staničnoj terapiji u konačnici pokaže učinkovitim, izjavio je Kieffer, „…mogao bi pacijente osloboditi tereta uzimanja kroničnih lijekova i potrebe za injekcijama inzulina, poboljšati zdravlje i kvalitetu života, te smanjiti troškove zdravstvene skrbi. Ali, da bismo došli do toga“, dodao je, „bit će potrebne daljnje, temeljitije studije na više pacijenata, zasnovane na za sada obećavajućim rezultatima ovog kineskog istraživanja“.