糖尿病新療法將不再需要注射胰島素

2016-12-30億康君易康空間

英國(guó)衛(wèi)報(bào)(Guardian)2016年12月8日?qǐng)?bào)道《糖尿病新療法將不再需要注射胰島素》(New diabetes treatment could eliminate need for insulin injections)易康空間編譯該文如下:

照片:Ian Hooton / Getty Images/科學(xué)照片庫(kù)RF

科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)基于細(xì)胞的糖尿病治療方案,可以消除對(duì)注射胰島素的依賴。該療法涉及皮下植入含基因修飾細(xì)胞的膠囊,根據(jù)需要自動(dòng)釋放胰島素。采用該細(xì)胞治療的糖尿病小鼠血糖水平在幾個(gè)星期均維持正常。

該治療新方案已在小鼠中測(cè)試,療法涉及皮下植入含基因修飾細(xì)胞的膠囊,根據(jù)需要釋放胰島素。如果確認(rèn)在人類中安全和有效,該植入物可應(yīng)用于糖尿病患者,每年更換三次植入膠囊即可,而不再需要注射胰島素。

科學(xué)家表示,他們希望在兩年內(nèi)獲得臨床試驗(yàn)許可,將該技術(shù)用于患者測(cè)試。如果成功,該療法對(duì)于所有1型糖尿病患者、以及需要注射胰島素的2型糖尿病病例均意義非凡。

該研究在瑞士巴塞爾的聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH)進(jìn)行,主導(dǎo)該研究的Martin Fussenegger說(shuō):“到2040年,地球上每十個(gè)人中間會(huì)有一個(gè)將患有某種糖尿病,這太令人吃驚了。我們我們應(yīng)該做得更多更好,而不僅僅是測(cè)測(cè)血糖。

Fussenegger說(shuō),如果確認(rèn)在人類中安全和有效,該植入物可應(yīng)用于糖尿病患者,每年更換三次植入膠囊即可,而不再需要注射胰島素。注射胰島素不能完全控制血糖水平,而且會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期并發(fā)癥包括眼睛、神經(jīng)和心臟損傷。

在英國(guó),約40萬(wàn)人患有1型糖尿病,300萬(wàn)人患有2型糖尿病,其中約10%需要注射胰島素以控制病情。

注射胰島素

1型糖尿病通常在兒童期開(kāi)始,并且是自身免疫性疾病,患者身體會(huì)殺死所有其胰腺β細(xì)胞。細(xì)胞通過(guò)釋放胰島素來(lái)調(diào)節(jié)血糖,響應(yīng)身體的血糖水平波動(dòng)。沒(méi)有β細(xì)胞,患者需要監(jiān)測(cè)血糖并根據(jù)需要注射胰島素 - 通常每天多次。

以前,科學(xué)家試圖從患者的干細(xì)胞人工培養(yǎng)胰腺細(xì)胞。然而,根據(jù)Fussenegger的說(shuō)法,首先,科學(xué)家們很難做到臨床使用所必需的量產(chǎn)規(guī)模,同時(shí),細(xì)胞一旦被引入體內(nèi),由于對(duì)細(xì)胞環(huán)境非常敏感,特別容易凋亡。 “

他的團(tuán)隊(duì)則采取了不同的方法,選擇重新設(shè)計(jì)人類腎臟細(xì)胞,稱為HEK細(xì)胞,以執(zhí)行通常由胰腺主導(dǎo)的功能。將兩個(gè)基因引入細(xì)胞中 - 一個(gè)使得細(xì)胞對(duì)血糖水平敏感,另一個(gè)基因指示細(xì)胞在血糖水平超過(guò)閾值時(shí)泵出胰島素。

“我們相信,如果采取細(xì)胞基礎(chǔ)治療,我們需要更強(qiáng)大的細(xì)胞類型,”他說(shuō)。

發(fā)表于Science雜志的該研究發(fā)現(xiàn),工程化的HEK細(xì)胞在小鼠中調(diào)節(jié)血糖的能力方面優(yōu)于正常胰腺細(xì)胞。這些小鼠在植入后三周內(nèi)是健康的,并且在旨在測(cè)量其控制血糖的能力的各種測(cè)試中表現(xiàn)正常。

“很難理解為什么我們的研究成果比數(shù)百萬(wàn)年演變的東西更好?!?“它表明,作為工程師,通過(guò)理性思考,我們也可以做得很棒。

在該研究中,小鼠經(jīng)過(guò)事先處理,使得它們失去所有能產(chǎn)生胰島素的胰腺細(xì)胞。然后將修飾后的細(xì)胞植入小鼠,細(xì)胞封閉在茶袋狀多孔膠囊中,保護(hù)人類細(xì)胞免受小鼠免疫系統(tǒng)干擾,但允許胰島素?cái)U(kuò)散出來(lái)。

在人類中,相同的方法將意味著細(xì)胞不需要與患者進(jìn)行遺傳匹配,并且冷凍膠囊可以在工業(yè)規(guī)模上制造。這項(xiàng)工作背后的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)初創(chuàng)企業(yè),將技術(shù)商業(yè)化,希望在十年內(nèi)能夠進(jìn)入市場(chǎng)。

英國(guó)糖尿病研究通訊經(jīng)理Emily Burns說(shuō):“我們已經(jīng)可以使用從捐贈(zèng)的胰腺中取出的細(xì)胞替換1型糖尿病受損的胰腺細(xì)胞,但是這種方法的局限性在于:沒(méi)有足夠的捐獻(xiàn)者。這就體現(xiàn)出了該研究的重要性:在實(shí)驗(yàn)室中探索無(wú)限量產(chǎn)胰腺細(xì)胞,或者與它們功能一樣的細(xì)胞。

作者:科學(xué)記者Hannah Devlin

(編者注:感謝武漢市華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院光谷分院內(nèi)分泌科邊旭娜護(hù)士長(zhǎng)推薦該文)

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