Tělo lze „přeprogramovat", aby si samo regulovalo hladinu cukru
Vědci z prestižní americké univerzity prokázali něco, co ještě nedávno znělo jako science fiction. V laboratorních pokusech na myších se jim podařilo obnovit normální glykémii — bez každodenních injekcí inzulínu a bez trvalého potlačování imunity. Jde o svěží pohled na léčbu diabetu 1. typu, který může mít dalekosáhlé důsledky pro budoucí terapie u lidí.
Co přesně vědci ze Stanfordu udělali
Tým Stanfordovy univerzity pod vedením biologa Seunga Kima pracoval s myšmi, jejichž slinivka přestala produkovat inzulín v důsledku autoimunitní reakce. Tento stav velmi úzce připomíná diabetes 1. typu u lidí — imunitní systém zde útočí na vlastní beta buňky ve slinivce břišní.
Při klasickém přístupu musí lékaři před transplantací buněk produkujících inzulín silně potlačit pacientovu imunitu. Nemocný sice získá novou tkáň, ale za cenu obrovského rizika infekcí a dalších závažných vedlejších účinků dlouhodobé imunosuprese.
Stanfordský tým zvolil odlišnou strategii. Místo hrubého vypnutí imunitní obrany se pokusil ji přestavět tak, aby přijala transplantované buňky jako vlastní.
Chimérický imunitní systém: co to vlastně znamená
Klíčovou myšlenkou bylo vytvoření takzvaného chimérického, neboli smíšeného imunitního systému u myší. Tento systém je složen z buněk dárce i příjemce zároveň. Taková kombinace má výrazně vyšší šanci přijmout transplantát bez autoimunitní agrese.
Výzkumníci spojili tři složky dohromady: protilátky cílené na vybrané imunitní buňky, nízkou dávku ozáření a lék baricitinib, který je již znám z léčby jiných autoimunitních onemocnění u lidí.
Tato trojkombinace připravila myší organismus na příjem nových buněk. Zvířatům byly následně podány krvetvorné kmenové buňky od dárce, které začaly postupně přebudovávat jejich imunitní systém.
Dvě série pokusů — dva zásadní výsledky
Experimenty probíhaly na myších kmene NOD, který spontánně rozvíjí autoimunitní diabetes podobný tomu lidskému.
- První série: myši ve fázi před propuknutím cukrovky, tedy dříve, než hladina cukru vyklouznula z kontroly.
- Druhá série: myši s plně rozvinutým diabetem a výrazně zvýšenou glykémií.
V první sérii podstoupila zvířata přípravnou proceduru a poté dostala dárcovské kmenové buňky. U žádné z nich se cukrovka nerozvinula. To naznačuje, že správně přestavěný imunitní systém dokáže zastavit autoimunitní proces dřív, než zničí buňky slinivky.
Ve druhé sérii dostaly již nemocné myši současně dvě věci: krvetvorné buňky a transplantát Langerhansových ostrůvků — shluků buněk produkujících inzulín.
Každá myš s chimérním imunitním systémem obnovila normální hladinu glukózy v krvi, a to bez dlouhodobého podávání imunosupresivních léků.
Zvlášť pozoruhodné je, že u žádné z myší se neobjevila choroba „štěp proti hostiteli" — jedno z nejnebezpečnějších komplikací po transplantacích kostní dřeně.
Co je baricitinib a proč na něm záleží
Baricitinib patří do skupiny inhibitorů JAK. Jde o lék, který se u lidí již používá například při léčbě revmatoidní artritidy a dalších autoimunitních stavů. Působí na signální dráhy zodpovědné za aktivaci imunitních buněk.
V kontextu výzkumu diabetu 1. typu má dvě podstatné výhody:
- je již schválen k použití u lidí, takže jeho bezpečnostní profil je z části znám,
- lze ho kombinovat s dalšími metodami úpravy imunity, jak ukázal právě myší protokol.
To neznamená automatický přenos terapie na lidi, ale formální cesta k testování je tím kratší ve srovnání s zcela novou látkou.
Proč je tento objev důležitý pro lidi s diabetem 1. typu
Lidé s tímto typem cukrovky dnes žijí díky inzulínu. Ani ty nejmodernější pumpy nebo senzory glukózy příčinu nemoci neodstraňují — pouze pomáhají ji zvládat. Nepřátelská imunitní reakce přitom v pozadí stále pracuje a dál ničí buňky produkující inzulín.
Pokud by se trvalé „přeprogramování" imunity podařilo i u lidí, stal by se reálným scénář: jednorázová transplantace buněk a konec každodenních inzulínových injekcí.
Do takové budoucnosti je ale ještě velmi daleko. Stanfordské výsledky se týkají výhradně zvířecího modelu. Myši reagují na ozáření jinak, dynamika cukrovky u nich probíhá odlišně. Lidský organismus je podstatně složitější systém — s jinou tělesnou hmotností, délkou života i spektrem přidružených onemocnění.
Největší překážky na cestě do klinické praxe
| Výzva | V čem spočívá problém |
|---|---|
| Ozáření | Ani nízká dávka nemusí být pro člověka bezpečná, zejména u dětí. |
| Dárci buněk | Je nutné najít vhodného dárce krvetvorných buněk i buněk Langerhansových ostrůvků. |
| Imunologická kompatibilita | Lidský imunitní systém je rozmanitější, což zvyšuje riziko odmítnutí nebo reakce štěpu proti hostiteli. |
| Dlouhodobá bezpečnost | Účinky, které se na myších v krátkém čase neprojeví, mohou u lidí vyjít najevo po letech. |
Jak vědci chtějí obejít nedostatek dárců
Stanfordský tým pracuje souběžně na tom, aby se vůbec zbavil závislosti na klasických dárcích. Plán spočívá ve vytváření buněk schopných produkovat inzulín z pluripotentních kmenových buněk pěstovaných v laboratoři.
Takový přístup přináší několik potenciálních výhod:
- možnost „hromadné" výroby buněk,
- šance na vytvoření banky připravených Langerhansových ostrůvků,
- teoretická možnost upravit buňky tak, aby byly pro agresivní imunitní systém méně viditelné.
Paralelně jiné výzkumné skupiny zkouší ještě jiný přístup: beta buňky se snaží „zabalit" do speciálních kapslí, které propustí glukózu a inzulín, ale zablokují imunitní buňky. Jde o metodu obcházení imunitního problému — na rozdíl od stanfordského cíle, jímž je trvalé „ztišení" nevhodné imunitní reakce.
Co tento výzkum znamená tady a teď
Pro pacienty s diabetem 1. typu tato publikace zatím nic nemění na způsobu léčby. Stále jde o úroveň základního výzkumu — byť nesmírně inspirativního pro lékaře i farmaceutické firmy. Než by mohlo dojít k testování u lidí, je třeba doladit dávky ozáření, kombinace léků a kritéria výběru pacientů.
Přesto fakt, že se u myší podařilo ve stu procentech zabránit rozvoji nemoci a zároveň zvrátit již existující diabetes v rámci použitého modelu, rozpaluje fantazii. V autoimunitní medicíně se rýsuje vize terapie, která nejen tlumí příznaky, ale skutečně obnovuje rovnováhu imunitního systému.
Pojem „chimérický" imunitní systém přitom v medicíně není novinkou. V hematologii a onkologii lékaři při transplantacích kostní dřeně záměrně usilují o soužití buněk dárce a příjemce — organismus pak lépe snáší transplantát a někdy účinněji bojuje s nádorem. Nyní se stejná logika zkouší přenést na metabolické onemocnění, jakým diabetes 1. typu je.
Pro ty, kdo sledují vývoj nových terapií, je praktickým závěrem rostoucí povědomí o tom, že směr výzkumu se mění. Místo pouhého zdokonalování forem inzulínu nebo elektroniky pump se cílem stále častěji stává oprava samotné příčiny nemoci — nadměrné agresivity imunitního systému. Pokud další týmy stanfordské výsledky potvrdí i u jiných živočišných druhů, může tato strategie v budoucnu splynout s genovou terapií a pokročilým buněčným inženýrstvím.
