Medicamentele care pot regenera producția de insulină la pacienții cu diabet de tip 1, în doar 48 de ore
Cercetătorii au reușit să regenereze, în 48 de ore, celulele producătoare de insulină din pancreas, la persoanele cu diabet de tip 1, folosind două medicamente aprobate deja de FDA.
Acest lucru a fost posibil prin stimularea celulelor progenitoare (care au potențialul de a se transforma într-un anumit tip de celule specializate) din ductele pancreasului să dezvolte funcții asemănătoare cu cele ale celulelor beta, care de obicei sunt ineficiente sau lipsesc la persoanele cu diabet de tip 1. Noile celule pot detecta nivelurile glicemiei și pot ajusta producția de insulină în consecință – exact ca celulele beta.
Află aici totul despre diabet: simptome în funcție de sex, cauze și regim alimentar.
Sursă foto: Al-Hasani et al., Signal Transduction and Targeted Therapy, 2024
În diabetul de tip 1, celulele producătoare de insulină nu funcționează
Într-un studiu recent, publicat în revista „Signal Transduction and Targeted Therapy“, o echipă de cercetători din Australia a investigat utilizarea a două medicamente aprobate deja de Agenția pentru Alimente și Medicamente din SUA (FDA) pentru tratamentul cancerului – GSK126 și Tazemetostat – care acționează asupra unei proteine numite EZH2 (Enhancer of zeste homolog 2). Obiectivul a fost să descopere dacă aceste substanțe pot stimula regenerarea celulelor beta la pacienții cu diabet de tip 1.
În cazul diabetului de tip 1, sistemul imunitar atacă și distruge, în mod eronat, propriile celule beta din pancreas. Aceste celule sunt responsabile pentru producerea, stocarea și eliberarea insulinei, care controlează nivelul de zahăr din sânge (glicemia).
„Ca să simplificăm: carbohidrații din alimentație, pentru a putea fi folosiți ca sursă energetică celulară, au nevoie de insulină pentru a putea pătrunde în structura celulară. În lipsa insulinei, nivelul de glucoză în sânge ajunge la valori metabolic ineficiente și de aici valorile crescute ale glicemiei care sunt urmate de consecințele acestei creșteri.”
Dr. Florin Ioan Bălănică, medic specializat în PsihoNutritie și Terapie Medicală Nutrițională
Peste 400 de milioane de oameni suferă de diabet de tip 1
Studiul a scos la iveală că utilizarea inhibitorilor EZH2 (GSK126 și Tazemetostat) ar putea fi o modalitate promițătoare pentru a încuraja regenerarea unor noi celule similare celulelor beta din celulele progenitoare ductale pancreatice. Acesta ar putea fi un punct de pornire pentru dezvoltarea unor terapii noi pentru diabetul de tip 1, unde încă nu există tratamente farmaceutice care să abordeze declinul celulelor beta.
„Pentru pacienții cu diabet zaharat tip 1, refacerea secreției de insulină prin acest tratament ar însemna faptul că nu ar mai necesita zilnic calcule privind numărul de carbohidrați din alimentație, corelații cu nivelul glicemiei și al activității fizice depuse și ar înlocui tratamentul injectabil cu insulină cu un tratament cu adminstrare orală zilnică sau chiar mai rară, având în vedere persistența efectului benefic.”
Dr. Anda Bercea, medic diabet, nutriție și boli metabolice în cadrul centrului Better Me by Medlife Cluj-Napoca
Deși transplantul de celule beta este eficient, din punct de vedere clinic, este limitat din cauza lipsei de donatori și a riscurilor asociate imunosupresiei. Astfel, există o nevoie critică de a găsi și a dezvolta noi terapii inovatoare care să abordeze această problemă în diabetul de tip 1, o afecțiune de care suferă peste 400 de milioane de persoane la nivel global.
„Dacă diabetul zaharat de tip 2 poate fi controlat prin stil de viață și intervenție nutrițională adaptată, diabetul zaharat de tip 1 necesită un management precis. Studiile moderne sunt concentrate pe găsirea unor molecule care să țină sub control glicemia și excesul ponderal. Rezistența periferică la insulină este principala cauză a diabetului zaharat de tip 2, iar în ceea ce privește diabetul zaharat de tip 1, contribuie decisiv în contextul patologic.”
Dr. Florin Ioan Bălănică, medic specializat în PsihoNutritie și Terapie Medicală Nutrițională
Celule exocrine, transformate în celule beta producătoare de insulină
În domeniul cercetării diabetului, există o dezbatere cu privire la existența unor celule progenitoare la nivelul ductelor pancreatice care ar putea da naștere celulelor beta. Totuși, rezultatele obținute din observații în studiile clinice, experimentele pe modele de leziuni pancreatice și analizele care urmăresc evoluția celulelor sunt contradictorii.
Studiile recente sugerează însă că acele celule găsite în ductele pancreatice ar avea potențialul de a se transforma și de a deveni celule beta mature, responsabile pentru producerea insulinei. Mai mult decât atât, există dovezi dintr-un caz medical în care GSK126, un medicament aprobat de FDA care acționează asupra EZH2, ar putea ajuta la regenerarea funcției de a produce insulină. În acest caz, celulele exocrine (care nu sunt celule beta) din pancreasul unui donator cu diabet de tip 1 au fost convertite parțial în celule care au funcționat similar celulelor beta.
Pornind de la aceste constatări, cercetătorii din studiul actual și-au propus să analizeze potențialul GSK126 și Tazemetostat, două medicamente care acționează asupra EZH2, în ceea ce privește capacitatea de a restabili funcțiile-cheie caracteristice celulelor beta în celulele exocrine izolate.
Rezultate după 48 de ore de tratament
În cadrul acestui studiu, cercetătorii au folosit o metodă numită modelare moleculară pentru a înțelege cum cele două medicamente interacționează cu o proteină specifică numită EZH2 în pancreasul uman. Pentru a testa medicamentele, au folosit mostre de țesut prelevate din pancreasul a trei donatori: un copil și un adult, amândoi având diabet de tip 1, și un adult sănătos, fără diabet. Aceste mostre de țesut au fost tratate în laborator cu GSK126 sau Tazemetostat timp de 48 de ore.
Pentru a înțelege mai bine cum reacționează celulele la aceste medicamente, cercetătorii au folosit tehnici speciale de analiză genetică, cum ar fi secvențierea ARN-ului (o metodă care permite să înțelegerea tipurilor de gene active din celule) și qRT-PCR (o tehnică ce măsoară nivelul de activitate genetică prezentă în celule). De asemenea, au efectuat experimente de laborator pentru a studia cum se modifică structura proteinelor în celule (ChIP) și au folosit tehnici microscopice specializate pentru a vizualiza anumite proteine în celule (colorare cu imunofluorescență).
Pe lângă aceste analize, cercetătorii au creat și un test special pentru a evalua cum reacționează celulele diabetice din pancreas în condiții de bază și de stres, similare cu cele întâlnite în organism în timpul fluctuațiilor nivelurilor de zahăr din sânge.
Rezultatele au scos la iveală că noile celule pot detecta nivelul glicemiei și pot ajusta producția de insulină, la fel ca celulele beta. De asemenea, reacția a fost aceeași în cazul tuturor probelor de țesut prelevate de la toți cei trei donatori (două persoane cu vârste de 7 și 61 de ani, diagnosticate cu diabet de tip 1, și una de 56 de ani fără diabet), sugerând că această metodă poate funcționa indiferent de vârstă. Un alt semn pozitiv a fost că după doar 48 de ore de stimulare, producția regulată de insulină a revenit.
Tazemetostat pare să fie mai eficient decât GSK126
„Dacă până acum discutam despre molecule care imită acțiunea hormonului intestinal GLP 1, cu rol în reglarea apetitului și ingestia de alimente, acum targetul îl reprezintă rolul enzimei EZH2, care controlează dezvoltarea și creșterea celulară. Inhibiția acțiunii EZH2 se poate face prin două molecule – GSK126 si Tazemetostat – deja aprobate pentru terapia cancerului. În felul acesta, celulele ductale pancreatice pot prelua rolul celulelor beta pancreatice. Studiile anterioare au arătat faptul că aceste celule, responsabile și pentru controlul acidității stomacului pot funcționa ca și celule beta pancreatice like în mediul potrivit. Aplicabilitatea în formele de diabet zaharat de tip autoimun este una crucială, iar mangementul glicemiei și al insulinei poate fi realizat.”
Dr. Florin Ioan Bălănică, medic specializat în PsihoNutriție și Terapie Medicală Nutrițională
S-a constatat însă că Taz (tazemetostat) are o tendință mai puternică de a se atașa de EZH2 decât GSK126. Acest lucru sugerează că Taz ar putea avea o influență mai mare asupra acestei proteine în comparație cu GSK126.
„Tazemetostat a fost primul medicament epigenetic aprobat de FDA pentru tratamentul unor tumori solide și a arătat, ca în studiul de față, un efect rapid și de lungă durată asupra enzimei EZH2 (până la un an după adminstrare) însă trebuie să nu uităm că are și efecte adverse ce apar la mai mult de 30% din pacienți și includ de la unele ușor tolerabile ca greață, vărsături, dureri musculare, până la cele serioase ca trombocitopenie, anemie, care implică oprirea tratamentului.”
Dr. Anda Bercea, medic diabet, nutriție și boli metabolice în cadrul centrului Better Me by Medlife Cluj-Napoca
Limitările studiului
Deși studiul arată că medicamentele GSK126 și Taz pot influența în mod favorabil producția de insulină în celulele pancreatice, există și limite. De exemplu, dimensiunea mică a eșantionului utilizat în studiu poate influența valabilitatea generalizării rezultatelor. De asemenea, acesta a fost doar al doilea caz documentat care a demonstrat capacitatea celulelor ductale de a se transforma în celule beta la un copil cu diabet de tip 1. Totodată, nu toate celulele ductale din pancreas pot suferi această tranziție către celule beta, iar eficiența acestei conversii ar putea fi îmbunătățită prin utilizarea unor tehnici sau proceduri chirurgicale mai avansate.
„Valoarea statistică a studiului nu este mare, fiind realizat pe trei culturi de celule ex-vivo, adică donate de către trei pacienți aflați în moarte cerebrală, dar echipa medicală și-a anunțat interesul să continue studiile pentru a iniția terapia în studii de valoare științifică mai avansată, preclinice. Înțelegerea mecanismelor epigenetice care stau la baza transformărilor celulelor ductale în celule secretoare de insulină poate fi cel mai important aspect al acestui studiu și de aici vor porni studii preclinice și clinice care ne pot aduce mai aproape de un tratament curativ al diabetului zaharat tip 1.”
Dr. Anda Bercea, medic diabet, nutriție și boli metabolice
Se investește masiv în găsirea celui mai bun tratament pentru diabet
Dr. Bercea a subliniat că acest studiu este unul promițător, ce prezintă o direcție nouă a cercetărilor intense ce se desfășoară în domeniul diabetului zaharat. Se verifică mai multe ipoteze de tratament și prevenție, în studii ce se ridică la milioane de euro investite într-o cursă a dezvoltării celei mai bune strategii de abordare a diabetului zaharat tip 1.
„Prima ar fi stoparea apariției bolii sau întârzierea ei prin diverse intervenții, iar aici sunt deja politici de sănătate ale unor țări care vor să depisteze precoce copiii și vaccinuri care sunt incluse în trialuri clinice.
Dr. Anda Bercea, medic diabet, nutriție și boli metabolice
A doua linie de cercetare e descoperirea de noi insuline, care în momentul de față se adminstrează zilnic subcutanat prin injecție sau adminstrare continuă cu pompă de insulină. De 100 de ani, acesta e singurul medicament care salvează zilnic viața pacienților cu diabet zaharat tip 1, însă nu este un medicament și o metodă de administrare perfectă.
Al treilea domeniu de cercetare este cel al înlocuirii celulelor beta distruse prin procesul de autoimunitate, unde se încadrează și acest studiu apărut în primele zile ale anului 2024.”
