Сахарная молекула может остановить диабет 1 типа, обманув иммунную систему

Молекула, помогающая раковым клеткам избегать обнаружения, теперь показывает потенциал в защите инсулин-продуцирующих клеток от аутоиммунной атаки при диабете 1 типа, что может изменить подход к лечению. Фото: Shutterstock

Научные открытия в одной области не всегда проливают свет на лечение других заболеваний. Однако именно так произошло с исследовательской группой клиники Мэйо. Обнаружив сахарную молекулу, которую раковые клетки используют для маскировки от иммунной системы, ученые выяснили, что та же молекула может помочь в лечении диабета 1 типа (ранее известного как ювенильный диабет).

Диабет 1 типа — это хроническое аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система ошибочно атакует бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Болезнь вызвана генетическими и другими факторами и поражает около 1,3 миллиона человек в США.

Исследователи клиники Мэйо перевернули механизм рака с ног на голову. Раковые клетки используют различные методы, чтобы избежать иммунного ответа, включая покрытие себя молекулой сиаловой кислоты. Ученые обнаружили, что в доклинической модели диабета 1 типа можно «одеть» бета-клетки в ту же молекулу, заставив иммунную систему их терпеть.

«Наши результаты показывают, что можно создать бета-клетки, не вызывающие иммунного ответа», — говорит иммунолог Вирджиния Шапиро, ведущий автор исследования, опубликованного в Journal of Clinical Investigation.

Несколько лет назад команда доктора Шапиро показала, что фермент ST8Sia6, увеличивающий содержание сиаловой кислоты на поверхности раковых клеток, помогает им маскироваться от иммунной системы.

«Экспрессия этого фермента буквально "подсахаривает" раковые клетки и защищает их от нормального иммунного ответа. Мы задались вопросом: может ли тот же фермент защитить нормальные клетки от аномального иммунного ответа?» — объясняет Шапиро.

В текущем исследовании команда использовала доклинические модели с естественным развитием аутоиммунного диабета 1 типа, максимально приближенные к процессу у пациентов. Ученые модифицировали бета-клетки, заставив их вырабатывать фермент ST8Sia6.

Результаты показали, что модифицированные клетки на 90% эффективнее предотвращали развитие диабета 1 типа. Бета-клетки, которые обычно уничтожаются иммунной системой, оставались сохранными.

Ключевым открытием стала специфичность иммунного ответа, отметил Джастин Чо, первый автор исследования.

«Хотя бета-клетки были защищены, иммунная система оставалась активной», — говорит Чо. Ученые наблюдали активные B- и T-клетки, а также признаки аутоиммунного ответа против других заболеваний. «Фермент создавал толерантность именно к аутоиммунной атаке на бета-клетки, обеспечивая локальную и очень специфическую защиту».

На сегодняшний день не существует лекарства от диабета 1 типа. Лечение включает синтетический инсулин или, в некоторых случаях, трансплантацию островковых клеток поджелудочной железы. Поскольку трансплантация требует подавления всей иммунной системы, доктор Шапиро планирует изучить возможность использования модифицированных бета-клеток для улучшения терапии.

«Цель — обеспечить трансплантируемые клетки без необходимости иммуносупрессии, — говорит Шапиро. — Хотя мы на ранних этапах, это исследование может стать шагом к улучшению лечения».

Исследование финансировалось грантами Национальных институтов здоровья США.

Источники:

Материалы предоставлены Mayo Clinic.