Doug Melton számára az elmúlt bő húsz év minden egyes napja arról szólt, hogy legyőzze azt a betegséget, amely előbb fiát csecsemőkorban, majd lányát 14 éves korában megtámadta. Most, ha nem is győzött a cukorbetegség elleni küzdelemben, elmondható, hogy a győzelem esélye kézzelfogható lett.
A világban élő közel 350 millió cukorbeteg ember számára mindennapos probléma, hogy testük vagy a glükóz vérből történő felvételét szabályozó inzulin termelésére képtelen (1-es típusú cukorbetegség), vagy annak felhasználására (2-es típusú cukorbetegség). Az 1-es típusú cukorbetegség mögött az inzulin termelésére hivatott hasnyálmirigy β-sejtek elpusztulása áll, ami a beteget folyamatos vércukorszint mérésre és rekombináns inzulin-injekciókra kárhoztatja (a β-sejtek sejtek ugyanis nagyon finoman képesek a vércukorszinthez hangolni az inzulintermelésüket), a 2-es típusú cukorbetegség viszont a fokozott szénhidrátbevitel következtében bekövetkező elfásulásra (a sejtek már nem reagálnak eléggé az inzulinra, nem vesznek fel elég cukrot a véráramból), majd az ezt követő β-sejt pusztulásra (a szervezet egyre több inzulint akarna termeltetni velük, de ezt nem bírják) vezethető vissza.
A megoldás – papíron – egyszerű: ilyen esetekben új β-sejtek bevitelével megszüntethető lenne a mindennapi tortúra. Csakhogy, mint az kiderült, nem is olyan egyszerű új β-sejteket létrehozni – Meltonnak az elmúlt húsz éve erre ment rá, és közben elképesztő tudást halmozott fel arról, hogy egyáltalán hogyan jönnek létre a természetes fejlődés során az inzulin termelő sejtek.
Ugyanis, ha egy lombikban β-sejteket akarunk létrehozni őssejtekből (legyenek azok embrionális- (ESC), vagy az újabban népszerű indukált pluripotens őssejtek (iPSC), akkor tudununk kell, hogy milyen átmeneti állapotokon menne át az embrió fejlődése során egy-egy sejt mielőtt a hasnyálmirigy Langerhans-szigetében kötne ki. Ezek pontos jellemzése után, “mindössze” ennek a programnak az indukálására volt szükség, arra, hogy a megfelelő jelátviteli útvonalak a megfelelő pillanatban kapcsoljanak be. Nem véletlen, hogy Melton szerint:
“Nincs ebben semmi varázslat, nem is felfedezés ez, hanem alkalmazott fejlődésbiológia.”
A napokban a Cell lapjain leközölt cikkben részletezett protokollban, közel hat héten át tartó procedúra keretében öt különböző tápanyagközegben nevelik az emberi sejteket, közben 11 különleges faktorral kezelik őket. Így azonban egy félliteres flaskában kb. 200 millió β-sejtet nyernek.
Sőt, a sejtek nem csak a flaskában képesek inzulint termelni, hanem, ha cukorbeteg (de immunszupresszált) egerekbe juttatják őket, akkor ott megmaradnak, és a kezelt egerek sem mutatják tovább a cukorbetegség jeleit.
Mielőtt azonban a klinikai kísérletekig jutna a dolog, Meltonéknak (vagy bárkinek, aki ezen a területen dolgozik) egy apró, de nem elhanyagolható dolgot meg kell oldaniuk: ahhoz, hogy az 1-es típusú cukorbetegség esetében az új β-sejtek ne jussanak az eredeti sejtek sorsára arra lesz szükség, hogy valami módon megvédjék őket az immunrendszertől. Ha azonban ez is megvalósul, nem csak saját gyerekei, hanem sok millió ember lesz hálás Meltonnak.
(A poszt eredetileg a Budapest Science Meetup blogján jelent meg.)
Pagliuca FW, Millman JR, Gürtler M, Segel M, Van Dervort A, et al. (2014) Generation of Functional Human Pancreatic β Cells In Vitro. Cell 159(2): 428-39.
