Vědci ukázali, že tělo lze „přeprogramovat" k vlastní regulaci krevního cukru
Výzkumníci z prestižní americké univerzity předvedli něco, co ještě nedávno znělo jako vzdálená vize. V pokusech na laboratorních myších se jim podařilo obnovit normální hladinu glukózy v krvi – a to bez každodenních injekcí a bez trvalého potlačování imunity. Jde o zcela nový přístup k léčbě diabetu 1. typu, který by mohl v budoucnu otevřít cestu k novým terapiím pro lidi.
Co přesně vědci ze Stanfordu provedli
Tým Stanfordovy univerzity pod vedením biologa Seunga Kima pracoval s myšmi, jejichž slinivka přestala produkovat inzulin v důsledku autoimunitní reakce. To velmi přesně napodobuje situaci u lidí s diabetem 1. typu: imunitní systém útočí na vlastní beta buňky ve slinivce břišní.
Standardní postup při transplantaci buněk produkujících inzulin vyžaduje silné léky, které imunitu „utlumí". Pacient sice získá novou tkáň, ale za cenu obrovského rizika infekcí a dalších vážných nežádoucích účinků dlouhodobé imunosuprese.
Vědci se tentokrát vydali jinou cestou. Místo aby imunitu brutálně vypínali, pokusili se ji přestavět tak, aby přijaté buňky jednoduše akceptovala.
Hybridní imunitní systém: co to vlastně znamená
Klíčová myšlenka spočívala ve vytvoření takzvaného chimerického, tedy smíšeného imunitního systému – sestaveného z buněk dárce i příjemce. Takový systém má výrazně větší šanci přijmout transplantát bez autoimunitní agrese.
Vědci kombinovali tři složky: protilátky cílené na vybrané imunitní buňky, nízkou dávku záření a lék baricitinib, který je již znám z léčby jiných autoimunitních onemocnění u lidí.
Tato kombinace připravila tělo myší na příjem nových buněk. Zvířatům pak byly podány krvetvorné kmenové buňky od dárce, které postupně začaly imunitní systém „přestavovat".
Dva experimenty – dva zásadní výsledky
Pokusy probíhaly na myších kmene NOD, které spontánně rozvíjejí autoimunitní diabetes podobný tomu lidskému.
- První série: myši ve fázi předdiabetu, tedy ještě před tím, než hladina cukru zcela vymkla kontrole.
- Druhá série: myši s plně rozvinutým diabetem a výrazně zvýšenou glykémií.
V první sérii zvířata nejprve prošla přípravnou procedurou a poté dostala kmenové buňky od dárce. U žádné z nich se diabetes nerozvinul. To naznačuje, že správně upravený imunitní systém dokáže autoimunitní proces zastavit dříve, než zničí buňky slinivky.
Ve druhé sérii dostaly již nemocné myši současně dvě věci: krvetvorné buňky a transplantát pankreatických ostrůvků, tedy shluků buněk produkujících inzulin.
Každá myš s hybridním imunitním systémem obnovila normální hladinu glukózy v krvi – bez dlouhodobých imunosupresivních léků.
Zvlášť důležité je, že u žádné ze zvířat se neobjevila nemoc štěpu proti hostiteli, která patří mezi nejzávažnější komplikace po transplantacích kostní dřeně.
Co je baricitinib a proč na něm záleží
Baricitinib je lék ze skupiny inhibitorů JAK, který se u lidí již používá například při léčbě revmatoidní artritidy a dalších autoimunitních onemocnění. Zasahuje do signálních drah zodpovědných za aktivaci imunitních buněk.
V kontextu výzkumu diabetu 1. typu má dvě podstatné výhody:
- je již schválen pro použití u lidí, takže jeho bezpečnostní profil je z části znám,
- lze ho kombinovat s dalšími metodami úpravy imunity, jak ukázal protokol použitý u myší.
To samozřejmě neznamená automatický přenos terapie na lidi, ale ve srovnání s úplně novou látkou to výrazně zkracuje formální cestu ke klinickým testům.
Proč je to důležité pro lidi s diabetem 1. typu
Lidé s tímto typem cukrovky dnes žijí díky inzulinu. Ani ty nejmodernější pumpy nebo glukózové senzory příčinu nemoci neodstraňují – pouze pomáhají udržovat ji pod kontrolou. V pozadí přitom stále pracuje nepřátelská imunitní odpověď, která ničí buňky produkující inzulin.
Pokud se trvalé „přeprogramování" imunity podaří i u lidí, otevře se scénář: jednorázová transplantace buněk a konec každodenních injekcí inzulinu.
K tomu je však ještě velmi daleko. Stanfordská studie se týká výhradně zvířecího modelu. Myši reagují na záření jinak, jinak také probíhá dynamika diabetu v jejich organismu. Člověk je podstatně složitější soustava – s jinou tělesnou hmotností, délkou života a celou řadou doprovodných onemocnění.
Největší překážky na cestě do klinické praxe
| Výzva | V čem spočívá problém |
|---|---|
| Ozáření | I nízká dávka záření může být pro člověka příliš zatěžující, zejména u dětí. |
| Dárci buněk | Je nutné najít vhodného dárce jak krvetvorných buněk, tak buněk pankreatických ostrůvků. |
| Imunologická shoda | Lidský imunitní systém je rozmanitější, což zvyšuje riziko odmítnutí transplantátu nebo reakce štěpu proti hostiteli. |
| Dlouhodobá bezpečnost | Po letech se mohou projevit účinky, které na myších v krátkém časovém horizontu jednoduše není možné pozorovat. |
Jak vědci plánují obejít nedostatek dárců
Stanfordský tým zároveň pracuje na tom, aby se od klasických dárců úplně osamostatnil. Záměr spočívá v tom, vytvořit z pluripotentních kmenových buněk pěstovaných v laboratoři buňky schopné produkovat inzulin.
Takový přístup nabízí několik potenciálních výhod:
- možnost „hromadné" produkce buněk,
- šance na vytvoření banky připravených pankreatických ostrůvků,
- teoretická možnost upravit buňky tak, aby byly pro agresivní imunitní systém méně viditelné.
Paralelně jdou jiné výzkumné skupiny zcela odlišnou cestou: pokoušejí se beta buňky „zabalit" do speciálních kapslí, které propouštějí glukózu a inzulin, ale blokují imunitní buňky. Tato metoda problém imunity obchází, zatímco stanfordský přístup usiluje o trvalé „utišení" nevhodné imunitní reakce přímo u zdroje.
Co tato práce znamená tady a teď
Pro pacienty s diabetem 1. typu tato publikace zatím způsob léčby nemění. Jde stále o úroveň základního výzkumu – byť mimořádně inspirativního pro lékaře i farmaceutické firmy. Před případnými testy na lidech je třeba dopracovat dávky záření, kombinace léků a kritéria výběru pacientů.
Zároveň ale platí, že se u myší podařilo ve stu procentech případů předejít rozvoji nemoci a v rámci použitého modelu i zvrátit již existující diabetes. To podněcuje představivost a v oblasti autoimunitní medicíny otevírá vizi terapie, která nestlumuje pouze příznaky, ale skutečně obnovuje rovnováhu v imunitním systému.
Stojí za zmínku, že pojem „chimerického" imunitního systému má dnes již konkrétní uplatnění v hematologii a onkologii. Při transplantacích kostní dřeně lékaři záměrně usilují o stav, kdy buňky dárce a příjemce koexistují – organismus pak lépe toleruje transplantát a někdy účinněji bojuje i s nádorem. Nyní se podobná koncepce přenáší na metabolické onemocnění, jakým je diabetes 1. typu.
Pro ty, kdo sledují vývoj nových terapií, je praktickým závěrem větší povědomí o tom, že směr výzkumu se proměňuje. Místo pouhého zdokonalování forem inzulinu nebo elektroniky pump se stále častěji hledí k opravě samotné příčiny nemoci – přehnané agresivity imunity. Pokud další týmy stanfordské výsledky potvrdí i u jiných živočišných druhů, nastíněná strategie může v budoucnu splynout s genovou terapií a pokročilým buněčným inženýrstvím.
