Laboratorijski uzgojene beta-stanice: liječenje dijabetesa u budućnosti?
Dijabetes nastaje kad beta-stanice gušterače ne uspijevaju proizvoditi inzulin. Što ako se beta-stanice s tim nedostatkom mogu nadomjestiti zdravima? To je predmet važnoga novog istraživanja dijabetesa.
Jedan od ciljeva medicinskog istraživanja jest taj da se pronađu bolji načini da se oboljelima od dijabetesa osigura inzulin. U idealnom slučaju to se odnosi na obnavljanje normalnog funkcioniranja beta-stanica gušterače: detektiranje količine šećera u krvotoku i proizvodnju potrebne količine inzulina da bi tjelesne stanice mogle iskoristiti taj šećer.
U slučaju dijabetesa beta-stanice su oštećene i ne mogu se popraviti. No što ako se oštećene beta-stanice mogu zamijeniti zdravima? Tijelo bi ponovno moglo uravnotežiti razine šećera u krvi uz automatsku proizvodnju inzulina.
Istraživači su istraživali transplantaciju tkiva kao način da se nadomjeste beta-stanice. Čitava gušterača, ili skupine beta-stanica, mogu se prenijeti od donatora organa osobi oboljeloj od dijabetesa. Primjenu te metode ograničava mali broj odgovarajućih donatora. Osim toga, tijelo bi moglo odbaciti transplantirano tkivo. Kako bi se spriječilo odbacivanje, potrebno je uzimati jake lijekove s ozbiljnim popratnim učincima.
U nadi da će izbjeći problem transplantacije tkiva, skupina istraživača koju predvode znanstvenici s Nacionalnog instituta za zdravstvo u gradu Bethesda, Maryland, bavi se drugom zamisli. Zanimalo ih je mogu li uzgojiti beta-stanice gušterače u laboratoriju iz matičnih stanica. Matične su stanice one koje se još nisu diferencirale ili razvile u određene vrste stanica za obavljanje određenih funkcija. Mogu se prilagoditi potrebama organizma. Neke matične stanice nalaze se u razvijenim tkivima, no većina - i to one koje se najbolje razvijaju - nalaze se u embrijima.
S pomoću embrijskoga tkiva miševa istraživači su kreirali plan za upravljanje razvojem matičnih stanica. Znanstvenici su uspjeli proizvesti beta-stanice koje su oblikovale skupine slične onima u zdravoj gušterači. Što je najvažnije, skupine stanica proizvodile su inzulin kada su bile izložene glukozi.
Ova su otkrića bila ohrabrujuća, no ostalo je drugo pitanje. Dosad se sav rad odvijao u laboratorijskim uvjetima. Mogu li novostvorene beta-stanice zaista nadzirati razinu šećera u krvi živih miševa?
Kako bi to saznali, istraživači su miševima dali supstanciju koja izaziva dijabetes. Pod kožu nekih miševa implantirali su laboratorijski uzgojene beta-stanice. Implantirane stanice doista su proizvele inzulin reagirajući na hiperglikemiju, no ne u dovoljnoj količini da bi se ponovno uspostavile normalne razine šećera u krvi. No, miševi koji su dobili implantate beta-stanica održali su tjelesnu težinu i živjeli dulje od miševa koji ih nisu dobili.
Premda implantirane stanice nisu u potpunosti nadzirale razine šećera u krvi, istraživači su svoj rad smatrali uspješnim. Tehnika proizvodnje beta-stanica od matičnih stanica je nova. Dalja poboljšanja procesa mogla bi poboljšati učinkovitost laboratorijski uzgojenih stanica. Uz to, beta-stanice gušterače u normalnim se slučajevima ne nalaze ispod kože. Implantiranje na neko drugo mjesto u tijelu moglo bi dati bolje rezultate.
Ostaju mnoga pitanja. Neka su od njih etički složena. Kako bi ljudi od njega imali koristi, ovo se istraživanje naposljetku mora provesti na ljudskom tkivu. Etika vezana uz primjenu ljudskih embrija u istraživanjima predmet je aktualnih, često žestokih, rasprava. Postoji li način da ovu obećavajuću novu liniju istraživanja iskoristimo kako bismo pomogli oboljelima od dijabetesa? Odgovor na ovo pitanje tek treba pronaći.
Bibliografija
Lumelsky N et al. Differentiation of embryonic stem cells to insulin-secreting structures similar to pancreatic islets. Science 2001; 292: 1389-94.
Vogel G. Stem cells coaxed to make insulin. Science 2001; 292: 615-7