Kan kök hücrelerinde belirli bir proteinin artan seviyeleri, böylelikle bağışıklık sisteminin pankreastaki insülin hücrelerine saldırmayı durdurması, yeni bir çalışmaya göre, tip 1 diyabetin durması için bir yol olabilir.
Harvard Tıp Fakültesi’nin Boston’daki Massachusetts Çocuk Hastanesi’nde bulunan araştırmacılar, PD-L1 adı verilen bir proteinin üretimini arttırmak için kusurlu kan kök hücrelerini değiştirerek diyabetik farelerde hiperglisemiyi tersine çevirebileceklerini keşfettiler.
Tip 1 diyabette pankreas yeterli insülin üretmede başarısız olur. Yeterli insülin olmaksızın, vücut kan şekerini ya da glikozu, hücreler için enerjiye dönüştüremez, bunun sonucu kan dolaşımında oluşur.
Zamanla, yüksek kan şekeri veya hiperglisemi, görme sorunları ve kan damarları, sinirler ve böbrekler gibi ciddi komplikasyonlara yol açar.
Bağışıklık sistemi beta hücrelerine saldırır.
Amerika Birleşik Devletleri’nde diyabet teşhisi konan 23,1 milyon insanın yaklaşık yüzde 5’inde tip 1 diyabet bulunmaktadır.
Vücut, midenin hemen arkasında bulunan bir organ olan pankreasta insülin üretir. Kandaki normalde glukoz seviyelerini algılayan ve şeker seviyelerini normal tutmak için sadece doğru miktarda insülini serbest bırakan insülin üreten beta hücreleri içerir.
Tip 1 diyabette, bağışıklık sistemindeki bir hata, genellikle pankreastaki “yabancı” materyal-atak beta hücrelerine tepki veren enflamatuar T hücrelerini meydana getirir. Kimse bunun nasıl gerçekleştiğini tam olarak bilmiyor, ancak bilim adamları, bir virüsün ya da çevrede başka bir tetikleyicinin, bazı kalıtsal genleri olan insanlara yerleştirdiğinden şüpheleniyorlar.
Tip 1 diyabet için bir çare arayan bilim adamlarının “kutsal kazanı”, beta hücreleri üzerindeki bağışıklık krizini önlemek veya durdurmak için bir yol bulmaktır.
Hücre aktivitesini durdurmak için “sitostatik” ilaçlar, bağışıklık yanıtını değiştirmeye çalışan aşılar ve göbek kordlarından alınan kök hücreleri kullanan tedaviler dahil olmak üzere çeşitli yaklaşımlar denenmiştir.
‘Arızalı kan kök hücreleri’
Daha fazla umut veren bir yaklaşım, bir kişinin bağışıklık sistemini kendi kan oluşturucu kök hücrelerini kullanarak “yeniden başlatmaya” çalışan “otolog kemik iliği nakli” dir. Bununla birlikte, bu yöntemin bile doktorların beklediği kadar etkili olduğu kanıtlanmamıştır.
Şimdi, yeni çalışmada, Harvard Tıp Fakültesi’nin Boston Çocuk Hastanesi’nde pediatri yardımcısı olan kıdemli araştırmacı Paolo Fiorina tarafından yönetilen araştırmacılar, kişinin kendi kan kök hücrelerini kullanan tedavilerin her zaman işe yaramayacağını keşfettiler.
“Diyabette bulunduğunu” açıklıyor Profesör Fiorina, “kan kök hücreleri kusurludur, iltihabı teşvik eder ve muhtemelen hastalığın başlangıcına yol açar.”
Keşfettikleri kusur, kan kök hücrelerinin yani olgun hücrelere yol açan progenitör hücrelerin, T hücreleri tarafından saldıran PD-L1 adında bir protein üretmemesidir.
Kan kök hücrelerinin hangi proteinleri ürettiğini keşfetmek için gen ekspresyon profili kullanarak bunu bulmuşlardır. PD-L1 üretimini kontrol eden genetik yol ağlarının diyabetik insan ve farelerin kan kök hücrelerinde farklı olduğunu bulmuşlardır. Bu fark, hastalığın erken evrelerinde bile PD-L1’in üretilmesini durdurmak için yeterlidir.
‘Bağışıklık sistemini yeniden şekillendirmek’
PD-L1, bağışıklık sistemini dengede tutmaya yardımcı olan bir “bağışıklık kontrol noktası” molekülüdür. T hücrelerinin yüzeyinde yer alan PD-1 adı verilen başka bir proteine girdiğinde, onları etkisiz hale getirir.
Bilim adamları kan kök hücrelerini tedavi ettikleri ve daha fazla PD-L1 yaptıkları ve daha sonra bunları insan ve fare hücreleri üzerinde test ettikleri bir dizi deney gerçekleştirdi. Modifiye edilmiş kan kök hücrelerinin, hem insan hem de fare hücrelerinde enflamatuar bağışıklık reaksiyonunu azalttığını bulmuşlardır.
Modifiye edilmiş kök hücrelerle diyabetik farelere enjekte edildiklerinde, hücrelerin hayvanların pankreaslarına gittiğini ve kısa dönemde hiperglisemisini tersine çevirdiğini bulmuşlardır. Uzun vadede, farelerin üçte biri, hayatlarının geri kalanında normal kan şekeri seviyelerini muhafaza etmiştir.
Prof. Fiorina, “Bu hücreleri enjekte ettiğinizde bağışıklık sisteminin yeniden şekillendirilmesi gerçekten var” diyor.
Araştırmacılar, kan kök hücrelerini daha fazla PD-L1 yapmak için iki yolla denedi: PD-L1 için sağlıklı bir geni yerleştiren ve hücrelerin protein mekanizmasını üç küçük molekülün bir “kokteyli” ile değiştiren bir diğeri. Her iki yöntem de aynı diyabet-ters etki yaptı.
“Bu yaklaşımın güzelliği, hastaların kendi hücrelerini kullanacağı için herhangi bir yan etkinin olmaması.”
Paolo Fiorina
Bu arada, araştırmacılar küçük moleküller kokteyli kullanan yöntemi geliştirmek için özel bir şirket ile çalışıyorlar. Tip 1 diyabet tedavisi olarak bu yaklaşımı klinik olarak denemeyi umuyorlar.
