Diabetes: het medicijnduo helpt het lichaam zijn insulineproducerende cellen aan te vullen
Wetenschappers hebben een belangrijke stap gezet in het streven naar een remedie voor diabetes die het vermogen van het lichaam om insuline aan te maken, herstelt.
Ze hebben een nieuwe medicijncocktail gecreëerd die insulineproducerende cellen kan aanzetten tot regeneratie met een snelheid die snel genoeg is om in menselijke behandelingen te werken.
De recente studie door onderzoekers van de Icahn School of Medicine op Mount Sinai in New York City, NY, laat zien hoe een nieuwe combinatie van twee medicijnklassen ervoor kan zorgen dat volwassen menselijke bètacellen zich met een snelheid van 5-8 procent per dag vermenigvuldigen.
Het team rapporteert de bevindingen in een paper die in het tijdschrift voorkomt Celstofwisseling.
"We zijn erg enthousiast over deze nieuwe waarneming", zegt hoofdauteur Dr. Andrew F. Stewart, die directeur is van het Mount Sinai Diabetes, Obesity, and Metabolism Institute, "omdat we voor het eerst tarieven kunnen zien. van bètacelreplicatie van menselijke cellen die voldoende zijn om de bètacelmassa bij mensen aan te vullen. "
In eerder werk had het team een klein molecuul onderzocht dat een enzym blokkeert dat tyrosine-fosforyleringsgereguleerd kinase 1A (DYRK1A) met dubbele specificiteit wordt genoemd. Dit molecuul leidde tot een proliferatiesnelheid van bètacellen van 1,5 tot 3 procent.
In de nieuwe studie toonde het team aan hoe het toevoegen van een klein molecuul uit een andere klasse geneesmiddelen de proliferatiesnelheid tot gemiddeld 5-8 procent verhoogde. Het tweede medicijn blokkeert leden van de transformerende groeifactor bèta-superfamilie (TGFβSF).
Hoewel de studie een belangrijke stap heeft gezet door aan te tonen dat de combinatie van geneesmiddelen bètacellen snel genoeg kan regenereren voor behandeling, is er nog wat werk te doen.
Zoals Dr. Stewart uitlegt: "De volgende grote hindernis is uitzoeken hoe ze rechtstreeks naar de alvleesklier kunnen worden gebracht."
Diabetes, insuline en bètacellen
Diabetes is een ziekte waarbij de bloedglucose stijgt tot schadelijke niveaus. Aanhoudende hoge bloedglucose beschadigt bloedvaten, zenuwen en andere lichaamssystemen. Het kan leiden tot verlies van het gezichtsvermogen, nieraandoeningen en hartproblemen.
Bloedglucosespiegels stijgen vanwege problemen met het produceren en gebruiken van insuline, een hormoon dat de lichaamscellen helpt glucose te absorberen en te gebruiken om energie te maken.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie suggereren schattingen dat er in 2025 wereldwijd wel 300 miljoen mensen met diabetes kunnen zijn.
In de Verenigde Staten treft diabetes ongeveer 9,4 procent van de bevolking, wat neerkomt op ongeveer 30,3 miljoen mensen. Het National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases suggereert dat er nog eens 84,1 miljoen volwassenen zijn met prediabetes.
Er zijn twee hoofdtypen diabetes: type 1 en type 2. Ongeveer 90-95 procent van de volwassenen met diabetes heeft type 2.
Bij type 1-diabetes treedt het gebrek aan controle van de bloedglucose op omdat het immuunsysteem insulineproducerende bètacellen in de alvleesklier vernietigt.
Type 2-diabetes begint meestal met insulineresistentie, een aandoening waarbij cellen minder effectief worden in het gebruik van insuline. De alvleesklier compenseert aanvankelijk door meer insuline aan te maken, maar dit is geen oplossing voor de lange termijn en uiteindelijk stijgt de bloedglucosespiegel.
Hoewel de twee typen verschillen, laten recente onderzoeken zien dat type 1- en type 2-diabetes een belangrijk kenmerk gemeen hebben: een verminderde aanvoer van functionerende insulineproducerende bètacellen.
'Eerder onbereikbare tarieven behaald'
Dr. Stewart zegt dat geen van de momenteel beschikbare geneesmiddelen voor de behandeling van diabetes voldoende effectief is om menselijke bètacellen te regenereren.
Onderzoekers onderzoeken andere benaderingen, zoals transplantatie van bètacellen of de alvleesklier en behandelingen waarbij stamcellen worden gebruikt om nieuwe bètacellen te genereren. Geen van deze wordt echter algemeen gebruikt, merkt Dr. Stewart op.
In het eerdere werk hadden hij en zijn collega's aangetoond dat een DYRK1A-remmer, harmine genaamd, in staat was om een aanhoudende proliferatie van volwassen menselijke bètacellen in laboratoriumculturen te stimuleren.
Bovendien konden muizen met menselijke bètacellen in plaats van hun eigen bloedsuikerspiegel na behandeling met harmine de bloedsuikerspiegel binnen het normale bereik houden.
Dit was een grote stap voorwaarts. De productie van nieuwe bètacellen was echter te laag om de behandeling effectief te laten zijn bij mensen met diabetes.
De onderzoekers kwamen op het idee om een TGFβSF-remmer toe te voegen aan harmine terwijl ze een soort goedaardige tumor onderzochten die zich vormt in bètacellen. Dit bracht een nieuwe reeks doelen aan het licht voor geneesmiddelen die de proliferatie van bètacellen zouden kunnen versterken.
Het doel van de recente studie was dus om te onderzoeken of het combineren van de twee medicijnklassen zou kunnen werken - en dat deed het ook.
De onderzoekers schrijven dat de studie onthult hoe het blokkeren van "DYRK1A- en TGFβSF-signalering opmerkelijke en voorheen onbereikbare snelheden van menselijke bètacelproliferatie induceert […] en feitelijk het aantal bètacellen van mensen en muizen verhoogt."
De studie onderzoekt ook de mechanismen achter de "opmerkelijke proliferatiesnelheid". De bevindingen tonen aan dat de combinatie van geneesmiddelen niet alleen werkt in bètacellen die wetenschappers hebben hersteld van 'normale menselijke eilandjes', maar ook in bètacellen die ze groeiden uit menselijke stamcellen en 'die van mensen met diabetes type 2'.
"Aangezien deze medicijnen effecten hebben op andere organen in het lichaam, moeten we nu methoden ontwikkelen om deze medicijnen specifiek aan de bètacel bij mensen af te geven."
Dr. Andrew F. Stewart
