Вчені Інституту стовбурових клітин Гарвардського університету (Harvard Stem Cell Institute, HSCI) відкрили гормон, що дає надію на значне підвищення ефективності лікування діабету 2 типу - метаболічного захворювання, яким в світі страждають сотні мільйонів людей. Дослідники вважають, що цей гормон може зіграти певну роль і в лікуванні діабету 1 типу, відомого також як юнацький.
В організмі мишей гормон, названий бетатрофіном (betatrophin), більш ніж в 30 разів прискорює проліферацію інсулін-секретирующих бета-клітин підшлункової залози. Нові бета-клітини виробляють інсулін, тільки коли це потрібно організму, роблячи тим самим можливої природну регуляцію його синтезу, що значно скорочує вірогідність розвитку пов`язаних з діабетом ускладнень - провідних причин ампутації кінцівок і негенетичної втрати зору.
Відкрили бетатрофін дослідники, співдиректор HSCI Даг Мелтон (Doug Melton), PhD, і постдокторант І Пен (Yi Peng), попереджають, що перш ніж цей гормон буде використаний як лікувальний засіб, належить зробити ще дуже багато. Але результати їх роботи вже привернули до себе увагу фармацевтичних компаній.
«Якщо його можна буде використовувати в клініці, - прогнозує доктор Мелтон, - це, в кінцевому рахунку, буде означати, що щоденні триразові ін'єкції інсуліну можна буде замінити однією ін'єкцією нашого гормону один раз в тиждень або один раз на місяць, а можливо навіть і один раз в рік".
Діабет 2 типу, захворювання, яке пов'язується вченими з епідемією ожиріння, що охопила високорозвинені країни, як правило, викликається поєднанням зайвої ваги і відсутністю фізичних навантажень. У процесі розвитку хвороби пацієнти поступово втрачають бета-клітини підшлункової залози, а з ними і здатність продукувати адекватну кількість інсуліну.
Співдиректор Інституту стовбурових клітин Гарвардського
університету Даг Мелтон (Doug Melton), PhD, (праворуч)
і постдокторант його лабораторії І Пен (Yi Peng) вивчають
знімки, пов'язані з відкриттям гормону бетатрофіна -
нового гормону, на основі якого вже створюється
революційний засіб для лікування діабету 2 типу.
(Фото: BD Colen / Harvard University)
«Наша ідея досить проста», - продовжує доктор Мелтон. «Ми забезпечуємо цим гормоном хворого на діабет 2 типу, в його організмі утворюється більше власних інсулін-продукують клітин, і це уповільнює, якщо не зупиняє, прогресування діабету. Я ще не бачив методу лікування, який викликав би такий величезний стрибок в реплікації бета-клітин. Експерименти проводилися на мишах, але, звичайно ж, ми зацікавлені в лікуванні цукрового діабету не у мишей, і тепер ми знаємо, що цей ген є і у людини. Ми клонували цей ген і, більш того, ми знаємо, що цей гормон присутній в плазмі крові людини. Бетатрофін у людини безумовно є! ».
Відкриття бетатрофіна не було б можливим без федерального фінансування фундаментальної науки. Заявка доктора Мелтона, названа «Пошук генів і з'єднань, що викликають реплікацію бета-клітин», справила враження на чиновників Національного інституту охорони здоров'я (National Institutes of Health), що займаються питаннями надання грантів, і отримала фінансове забезпечення 80 відсотків роботи.
Протягом більш ніж 15 років основним напрямком роботи доктора Мелтона не була діабет 2 типу, а менш поширений юнацький діабет, на якому він зосередив свою увагу, коли такий діагноз був поставлений його маленькому синові (а пізніше і дочки). Крім того, більшість робіт Мелтона було пов'язано з використанням стовбурових клітин, фундаментальних будівельних блоків всіх органів, в якості методів лікування і мішеней для розробки лікарських препаратів. Але у відкритті бетатрофіна стовбурові клітини не грали безпосередній ролі. Це відкриття, скоріше, є класичним прикладом того, як вчені, володіючи достатніми ресурсами, задають питання і отримують на них відповіді, що виходять за рамки звичних тематик їх лабораторій та інститутів.
«Я б міг сказати вам, що це відкриття є результатом глибоких роздумів, і ми знали, що зробимо його, але скоріше це було щасливою випадковістю», - ділиться думками д-р Мелтон, який є також науковим співробітником Медичного інституту Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute). «Нам було просто цікаво, що відбувається, якщо тварині не вистачає інсуліну. Нам пощастило знайти цей новий ген, який перш залишався в значній мірі непоміченим. Інша підказка прийшла в процесі вивчення того, про що люди знають, але чого не надають належного значення, а саме: що відбувається під час вагітності? У період вагітності вуглеводна навантаження і потреба в інсуліні значно збільшуються через харчування і зростання плоду. Тепер організму необхідно більше бета-клітин, і виявляється, що під час вагітності рівень цього гормону підвищується. Вивчаючи вагітних мишей, ми встановили, що при настанні вагітності цей гормон включається, щоб створити більше бета-клітин ».
Хоча д-р Мелтон бачить бетатрофін, в першу чергу, як засіб лікування діабету 2 типу, він не виключає, що гормон може зіграти не останню роль і в лікуванні юнацького діабету, можливо, збільшуючи кількість бета-клітин і тим самим сповільнюючи прогресування цього аутоімунного захворювання на найбільш ранніх етапах його розвитку.
Наголошуючи на необхідності додаткових досліджень, Мелтон, проте, вважає, що клінічні випробування препарату на основі бетатрофіна можуть початися в найближчі три-п'ять років - гранично короткі терміни для розробки лікарського препарату.
Працюючи з Бюро розвитку технологій Гарвардського університету, Мелтон і І вже підписали угоду про співпрацю з німецькою біотехнологічної фірмою Evotec, в якій над бетатрофіном в даний час працюють 15 науковців. З'єднання ліцензовано для вхідної в Johnson & Johnson компанії Janssen Pharmaceuticals, яка вже почала роботу з просування бетатрофіна в клініку.
Анотація до статті Betatrophin: A Hormone that Controls Pancreatic β Cell Proliferation , Опублікованій в журналі Cell.
Інша підказка прийшла в процесі вивчення того, про що люди знають, але чого не надають належного значення, а саме: що відбувається під час вагітності?
