Bệnh tiểu đường: Liệu pháp gen có thể bình thường hóa mức đường huyết không?
Các nhà nghiên cứu có thể vừa tìm ra cách khôi phục mức đường huyết bình thường trên mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường loại 1, đây có thể là một giải pháp đầy hứa hẹn cho những người mắc bệnh tiểu đường loại 1 hoặc loại 2 trong tương lai.
Tiến sĩ George Gittes, giáo sư phẫu thuật và nhi khoa tại Đại học Y khoa Pittsburgh ở Pennsylvania, và nhóm đã dẫn đầu cuộc nghiên cứu. Phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí Tế bào gốc tế bào.
Bệnh tiểu đường loại 1, một bệnh tự miễn mãn tính, ảnh hưởng đến khoảng 1,25 triệu trẻ em và người lớn ở Hoa Kỳ.
Hệ thống miễn dịch thường tiêu diệt vi trùng và các chất lạ tấn công nhầm vào các tế bào beta sản xuất insulin được tìm thấy trong tuyến tụy, dẫn đến lượng đường trong máu cao.
Theo thời gian, bệnh tiểu đường loại 1 có thể ảnh hưởng đáng kể đến các cơ quan chính và gây ra bệnh tim và mạch máu, tổn thương thần kinh, thận, mắt và bàn chân, tình trạng da và miệng, và các biến chứng khi mang thai.
Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực bệnh tiểu đường loại 1 đã nhằm mục đích phát triển một phương pháp điều trị bảo tồn và phục hồi chức năng cho các tế bào beta, do đó, bổ sung insulin, chịu trách nhiệm chuyển glucose trong máu vào các tế bào để tạo năng lượng.
Một rào cản đối với giải pháp này là các tế bào mới phát sinh từ liệu pháp thay thế tế bào beta cũng có thể bị tiêu diệt bởi hệ thống miễn dịch.
Để vượt qua rào cản này, nhóm nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết rằng các tế bào khác, tương tự, có thể được lập trình lại để hoạt động theo cách tương tự như tế bào beta và sản xuất insulin, nhưng khác biệt đến mức không thể bị hệ thống miễn dịch nhận ra và tiêu diệt.
Tế bào alpha được lập trình lại thành tế bào beta
Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một vectơ vi-rút liên kết với adeno (AAV) cung cấp hai protein - Pdx1 và MafA - đến tuyến tụy của chuột. Pdx1 và MafA hỗ trợ sự tăng sinh, chức năng và trưởng thành của tế bào beta, và cuối cùng chúng có thể biến đổi tế bào alpha thành tế bào beta sản xuất insulin.
Tế bào alpha là ứng cử viên lý tưởng để lập trình lại. Chúng rất phong phú, tương tự như tế bào beta, và nằm trong tuyến tụy, tất cả sẽ giúp ích cho quá trình tái lập trình.
Phân tích các tế bào alpha đã được biến đổi cho thấy một quá trình tái lập trình tế bào gần như hoàn chỉnh thành tế bào beta.
Tiến sĩ Gittes và nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng trên một mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường, mức đường huyết được phục hồi trong khoảng 4 tháng bằng liệu pháp gen. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng Pdx1 và MafA biến đổi tế bào alpha của người thành tế bào beta trong ống nghiệm.
Tiến sĩ Gittes giải thích: “Liệu pháp gen virus dường như tạo ra những tế bào sản xuất insulin mới này có khả năng chống lại một cuộc tấn công tự miễn dịch tương đối”. “Sự kháng thuốc này xuất hiện là do các tế bào mới này hơi khác so với các tế bào insulin bình thường, nhưng không quá khác biệt đến mức chúng không hoạt động tốt”.
Tương lai của liệu pháp gen bệnh tiểu đường
Các vectơ AAV hiện đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm liệu pháp gen ở người và cuối cùng có thể được đưa đến tuyến tụy thông qua quy trình nội soi không phẫu thuật. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng khả năng bảo vệ quan sát được ở chuột không phải là vĩnh viễn và 4 tháng nồng độ glucose được phục hồi trong mô hình chuột "có thể chuyển thành vài năm ở người."
Tiến sĩ Gittes cho biết: “Nghiên cứu này về cơ bản là mô tả đầu tiên về một phương pháp can thiệp đơn giản, có thể dịch được trên lâm sàng đối với bệnh tiểu đường tự miễn dịch dẫn đến lượng đường trong máu bình thường,” và quan trọng là không có ức chế miễn dịch.
“Một thử nghiệm lâm sàng ở cả bệnh nhân tiểu đường loại 1 và loại 2 trước mắt là khá thực tế, do tính chất ấn tượng của sự đảo ngược của bệnh tiểu đường, cùng với tính khả thi ở bệnh nhân thực hiện liệu pháp gen AAV.”
Tiến sĩ George Gittes
Các nhà khoa học đang thử nghiệm liệu pháp gen ở các loài linh trưởng không phải người. Nếu thành công, họ sẽ bắt đầu làm việc với Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) để chấp thuận sử dụng ở người bị bệnh tiểu đường.
