داء السكري: الدواء الثنائي يساعد الجسم على تجديد الخلايا المنتجة للأنسولين
اتخذ العلماء خطوة رئيسية في السعي وراء علاج لمرض السكري يعيد قدرة الجسم على إنتاج الأنسولين.
لقد ابتكروا مزيجًا جديدًا من الأدوية يمكن أن يحفز الخلايا المنتجة للأنسولين على التجدد بمعدل سريع بما يكفي للعمل في العلاجات البشرية.
كشفت الدراسة الأخيرة التي أجراها باحثون في كلية الطب Icahn في Mount Sinai في مدينة نيويورك ، كيف يمكن لمزيج جديد من فئتين من الأدوية أن يجعل خلايا بيتا البشرية البالغة تتكاثر بمعدل 5-8٪ يوميًا.
يقوم الفريق بالإبلاغ عن النتائج في ورقة تنشر في المجلة استقلاب الخلية.
يقول المؤلف الرئيسي الدكتور أندرو إف ستيوارت ، مدير معهد ماونت سيناي للسكري والسمنة والتمثيل الغذائي: "نحن متحمسون جدًا لهذه الملاحظة الجديدة ، لأننا ، لأول مرة ، قادرون على رؤية معدلات من تكاثر خلايا بيتا البشرية الكافية لتجديد كتلة خلايا بيتا في البشر ".
في عمل سابق ، قام الفريق بالتحقيق في جزيء صغير يمنع إنزيمًا يسمى كيناز 1A المنظم للتيروزين - الفسفرة المنظم ثنائي الخصوصية (DYRK1A). أدى هذا الجزيء إلى تكاثر خلايا بيتا بمعدل 1.5 إلى 3 في المائة.
في الدراسة الجديدة ، أوضح الفريق كيف أدت إضافة جزيء صغير من فئة مختلفة من الأدوية إلى زيادة معدل الانتشار إلى 5-8٪ في المتوسط. يمنع الدواء الثاني أعضاء عائلة بيتا الفائقة لعامل النمو المحول (TGFβSF).
ومع ذلك ، في حين أن الدراسة قد اتخذت خطوة مهمة من خلال إظهار أن تركيبة الأدوية يمكن أن تجدد خلايا بيتا بسرعة كافية للعلاج ، لا يزال هناك بعض العمل الذي يتعين القيام به.
كما يوضح الدكتور ستيوارت ، "تتمثل العقبة الكبيرة التالية في معرفة كيفية توصيلها مباشرة إلى البنكرياس."
داء السكري والأنسولين وخلايا بيتا
مرض السكري هو مرض يرتفع فيه الجلوكوز في الدم إلى مستويات ضارة. يؤدي استمرار ارتفاع نسبة الجلوكوز في الدم إلى تلف الأوعية الدموية والأعصاب وأنظمة الجسم الأخرى. يمكن أن يؤدي إلى فقدان البصر وأمراض الكلى ومشاكل في القلب.
ترتفع مستويات الجلوكوز في الدم بسبب صعوبات في إنتاج واستخدام الأنسولين ، وهو هرمون يساعد خلايا الجسم على امتصاص واستخدام الجلوكوز لتوليد الطاقة.
وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، تشير التقديرات إلى أنه قد يكون هناك ما يصل إلى 300 مليون شخص مصاب بمرض السكري في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2025.
يؤثر مرض السكري في الولايات المتحدة على حوالي 9.4٪ من السكان ، أي ما يعادل 30.3 مليون شخص تقريبًا. يقترح المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى أن هناك 84.1 مليون بالغ آخر يعانون من مقدمات السكري.
هناك نوعان رئيسيان من مرض السكري: النوع 1 والنوع 2. حوالي 90-95 في المائة من البالغين المصابين بداء السكري لديهم النوع الثاني.
في داء السكري من النوع 1 ، يحدث نقص في السيطرة على نسبة الجلوكوز في الدم لأن الجهاز المناعي يدمر خلايا بيتا المنتجة للأنسولين في البنكرياس.
يبدأ داء السكري من النوع 2 عادةً بمقاومة الأنسولين ، وهي حالة تصبح فيها الخلايا أقل فعالية في استخدام الأنسولين. يعوض البنكرياس في البداية عن طريق إنتاج المزيد من الأنسولين ، لكن هذا ليس حلاً طويل الأمد ، وترتفع مستويات الجلوكوز في الدم في النهاية.
على الرغم من وجود اختلافات بين النوعين ، إلا أن الدراسات الحديثة كشفت أن النوع الأول والنوع الثاني من مرض السكري يشتركان في ميزة رئيسية: نقص الإمداد بخلايا بيتا العاملة المنتجة للأنسولين.
"معدلات محققة لم يكن من الممكن بلوغها سابقًا"
يقول الدكتور ستيوارت أنه لا يوجد أي من الأدوية المتوفرة حاليًا لعلاج مرض السكري فعالة بما فيه الكفاية في جعل خلايا بيتا البشرية تتجدد.
يدرس الباحثون طرقًا أخرى ، مثل زرع خلايا بيتا أو البنكرياس والعلاجات التي تستخدم الخلايا الجذعية لتوليد خلايا بيتا جديدة. ومع ذلك ، لا يتم استخدام أي منها على نطاق واسع ، كما يشير الدكتور ستيوارت.
في العمل السابق ، أظهر هو وزملاؤه أن مثبط DYRK1A المسمى هارمين كان قادرًا على تحفيز تكاثر مستدام لخلايا بيتا البشرية البالغة في الثقافات المختبرية.
بالإضافة إلى ذلك ، تمكنت الفئران التي تحتوي على خلايا بيتا بشرية بدلاً من خلاياها من الحفاظ على مستويات السكر في الدم في المعدل الطبيعي بعد العلاج بالهرمين.
كانت هذه خطوة كبيرة إلى الأمام. ومع ذلك ، كان معدل إنتاج خلايا بيتا الجديدة منخفضًا جدًا بحيث لا يكون العلاج فعالًا في البشر المصابين بداء السكري.
توصل الباحثون إلى فكرة إضافة مثبط TGFβSF إلى الهارمين أثناء بحثهم في نوع من الورم الحميد الذي يتكون في خلايا بيتا. كشف هذا عن مجموعة جديدة من الأهداف للأدوية التي قد تعزز تكاثر خلايا بيتا.
لذلك ، كان الهدف من الدراسة الأخيرة هو التحقق مما إذا كان الجمع بين فئتي الأدوية قد ينجح - وقد نجح ذلك.
يكتب الباحثون أن الدراسة تكشف كيف أن منع "إشارات DYRK1A و TGFβSF يؤدي إلى معدلات ملحوظة وغير قابلة للتحقيق سابقًا لتكاثر خلايا بيتا البشرية [...] ويزيد بالفعل من أعداد خلايا بيتا البشرية والفأر."
تستكشف الدراسة أيضًا الآليات الكامنة وراء "معدل الانتشار الملحوظ". تظهر النتائج أن تركيبة الأدوية لا تعمل فقط في خلايا بيتا التي استعادها العلماء من "الجزر البشرية الجثثية الطبيعية" ، ولكن أيضًا في خلايا بيتا التي نمت من الخلايا الجذعية البشرية و "تلك من الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع 2".
"نظرًا لأن هذه الأدوية لها تأثيرات على أعضاء أخرى في الجسم ، فنحن بحاجة الآن إلى تطوير طرق لإيصال هذه الأدوية على وجه التحديد إلى خلية بيتا في البشر."
الدكتور أندرو إف ستيوارت
