برطبق مطالعه‌ی جدیدی که در ScienceTranslational Medicine انجام شده است، افزایش سطح پروتئین خاصی در سلول‌های بنیادی خونساز می‌تواند با غلبه بر اثر سیستم ایمنی بدن برعلیه پانکراس، به درمان دیابت نوع ۱ کمک کند.
محققان بیمارستان کودکان بوستون در ماساچوست دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه هاروارد، توانستند هایپرگلایسمی را در موش‌های دیابتی، با اصلاح سلول‌های بنیادی معیوب و افزایش تولید پروتئینی به نام PD-L1 معکوس کنند.
در دیابت نوع ۱، پانکراس نمی‌تواند انسولین کافی تولید کند، بدون انسولین کافی نیز بدن قادر نخواهد بود قندخون یا گلوکز را به انرژی مورد نیاز سلول‌ها تبدیل کند؛ در نتیجه میزان این قند در خون افزایش می‌یابد.
با گذشت زمان، قند خون بالا یا همان هیپرگلیسمی عوارض جدی نظیر مشکلات بینایی و آسیب عروق خونی، آسیب اعصاب و کلیه‌ها را به دنبال خواهد داشت.
مقاله‌ی مرتبط: دیابت نوع ۱
سیستم ایمنی به سلول‌های بتا حمله می‌کند
حدود ۵ درصد از ۲۳.۱ میلیون نفر مبتلا به دیابت در ایالات متحده، دارای دیابت نوع ۱ هستند.
بدن انسولین را در پانکراس تولید می‌کند. این عضو درست در پشت معده قرار دارد و حاوی سلول‌هایی به نام سلول‌های بتا می‌باشد که به طور معمول سطح قندخون را سنجیده و مقدار مناسبی از انسولین را برای حفظ سطح قند خون طبیعی بدن تولید می‌کنند.
در دیابت نوع ۱، نقص در سیستم ایمنی باعث ایجاد سلول‌های T فعالی می‌شود که اصولا در برابر مواد بیگانه واکنش نشان می‌دهند اما در این‌جا به سلول‌های بتا در پانکراس حمله می‌کنند. هنوز کسی به طور دقیق از نحوه‌ی عملکرد آن‌ها مطلع نیست اما دانشمندان معتقدند که ویروس یا برخی از عوامل زمینه سازِ محیط و همچنین ژنتیک افراد می‌تواند زمینه‌ساز ایجاد این بیماری بوده باشد.
دانشمندان به عنوان هدف نهایی، به دنبال راهی برای درمان دیابت نوع ۱ می‌باشند که از حمله‌ی سیستم ایمنی بدن به سلول‌های بتا جلوگیری کرده و یا حتی بتواند این حمله را مهار کند. روش‌های متعددی در این زمینه مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله؛ داروهای سایتواستاتیک برای متوقف کردن فعالیت سلولی، واکسن هایی که پاسخ ایمنی را تغییر می‌دهند و همچنین درمان‌هایی که با استفاده از سلول‌های بنیادی بندناف صورت گرفته است نمونه‌هایی از این موارد می‌باشند.
مقاله‌ی مرتبط: درمان دیابت با سلول‌های مصنوعی آزادکنندۀ انسولین
نقص سلول‌های بنیادی خون
رویکردی که امروزه به آن توجه بیشتری می‌شود پیوند مغراستخوان اتولوگ می‌باشد که در این روش سعی بر آن است تا با استفاده از سلول‌های بنیادی خود فرد، سیستم ایمنی بدن بهبود یابد. با این حال، با اینکه فعلا اثرگذاری این روش چندان اثبات نشده‌است اما پزشکان امیدوارند که این کار موثر واقع شود.
درحال حاضر، در پژوهش جدید محققان که به سرپرستی پژوهشگر ارشد Paolo Fiorina، استادیار اطفال در بیمارستان کودکان بوستون دانشکده پزشکی هاروارد انجام می‌شود، ممکن است به پاسخ این سوال برسیم که چرا درمان‌هایی که با واسطه‌ی سلول‌های بنیادی خود شخص انجام می‌شود، همیشه نمی‌تواند پاسخگوی مناسبی برای درمان باشد؟!
پروفسور Fiorina توضیح می‌دهد:
ما دریافتیم که در این نوع دیابت، سلول‌های بنیادی خون، خود دچار نقص می‌شوند که در این حالت می‌توانند باعث بروز التهاب شده و شروع‌کننده‌ی روند بیماری باشند.
این نقص سلول‌های بنیادی خون (محل تولید و بلوغ اکثر سلول‌ها)، همان عدم توانایی تولید کافی پروتئینی با نام PD-L1 می‌باشد که می‌تواند مانع تهاجم سلول‌های T شود.
آن‌ها دریافتند که استفاده از این نوع بیان ژن به تولید پروتئین PD-L1 می‌انجامد. این مسیرهای ژنتیکی که تولید PD-L1 را کنترل می‌کند، در سلول‌های بنیادی انسان و موش‌های دیابتی با یکدیگر متفاوت است؛ این تفاوت برای جلوگیری از تولید PD-L1، حتی در مراحل اولیه‌ی بیماری نیز کافی می‌باشد.
تغییر شکل سیستم ایمنی
پروتئین PD-L1 به عنوان مولکول بازرس ایمنی نیز شناخته می‌شود. زمانی که این پروتئین با پروتئین دیگری به نام PD-1 که روی سطح سلول‌های T قرار دارد پیوند برقرار می‌کند، باعث غیرفعال کردن آن‌ها می‌شود.
دانشمندان با انجام چندین آزمایش دیگر موفق به اصلاح سلول‌های بنیادی و درنتیجه تولید مقدار بیشتری از پروتئین PD-L1 شدند. سپس آن‌ها را بر روی سلول‌های انسان و موش آزمایش کردند. آن‌ها دریافتند که سلول‌های بنیادی اصلاح شده، واکنش‌های التهابی ایمنی را در هر دو نوع سلول انسانی و موش کاهش دادند.
هنگامی که این محققین سلول‌های بنیادی اصلاح شده را به موش‌های دیابتی وارد کردند، متوجه شدند که این سلول‌ها به پانکراس حیوان رفته و هیپرگلیسمی را معکوس می‌کنند؛ یک سوم از آن‌ها در طول دوره حیات به سطح طبیعی و پایدار قند در خون رسیدند. به گفته‌ی پروفسور Fiorina، در حین تزریق این سلول‌ها به بدن موش‌ها سیستم ایمنی دچار تغییر اساسی شد.
محققان دو روش را به منظور ساخت سلول‌های بنیادی، جهت تولید بیشتر پروئتین PD-L1 آزمودند: در یکی از این روش‌ها یک ژن سالم را برای تولید PD-L1 وارد بدن کردند و در آزمایش دیگر پروتئین ساخته شده‌ی دستگاهی را همراه با ۳ مولکول کوچک وارد بدن حیوان نمودند. هر دو اثر معکوس بر روی روند بیماری دیابت داشتند.
دکتر Fiorina معتقد است که زیبایی این روش، فقدان هرگونه عوارض جانبی است چراکه در این روش از سلول‌های خود بیمار استفاده می‌شود. در عین حال، محققان با یک شرکت خصوصی برای بهبود روش استفاده از مولکول‌های کوچک کار می‌کنند. آن‌ها امیدوارند که یک آزمایش بالینی از این رویکرد را به عنوان درمانی برای دیابت نوع ۱ آغاز کنند.
