Ученые из Университета Пенсильвании во главе с доктором Клаусом Кестнером (Klaus H.Kaestner) разработали новый подход к увеличению числа бета-клеток поджелудочной железы. Предложенная ими методика, описанная в журнале Journal of Clinical Investigation, предполагает подавление экспрессии гена CDKN1C, кодирующего ингибитор циклин-зависимой киназы (p57Kip2).
В основу исследования легло наблюдение, согласно которому у детей, страдающих врожденным фокальным гиперинсулинизмом, происходит интенсивная неопухолевая пролиферация бета-клеток в результате мутации, приводящей к уменьшению активности p57Kip2.
Ученые подавляли экспрессию гена CDKN1C в островках Лангерганса, выделенных из поджелудочной железы человека, и затем трансплантировали их иммунодефицитным мышам с гипергликемией. В результате репликация бета-клеток возросла более чем в три раза. При этом новые бета-клетки сохраняли свойства зрелых клеток, в том числе экспрессию клеточных маркеров, таких как инсулин, транскрипционные факторы PDX1 и NKX6.1. Кроме того, в них наблюдался нормальный индуцированный глюкозой приток кальция, что говорит об их функциональной активности.
Примечательно, что островки Лангерганса, на которых было проведено исследование, забирались у лиц старше 50 лет. Ранее предполагалось, что в этом возрасте значительная пролиферация бета-клеток невозможна.
Доктор Рохит Кулкарни (Rohit N.Kulkarni) из Диабетического центра Джослина (Joslin Diabetes Center) в Бостоне отмечает, что это не первый предложенный метод стимуляции деления бета-клеток. Однако особенность данного исследования состоит в том, что при подавлении p57Kip2 не наблюдалось повреждение ДНК, в отличие от работ, в которых репликация бета-клеток стимулировалась индукцией экспрессии регуляторов клеточного цикла.
Сахарный диабет 2 типа проявляется нарушением углеводного обмена с развитием гипергликемии вследствие инсулинорезистентности, а также дисфункции бета-клеток поджелудочной железы. При этом также происходит уменьшение количества бета-клеток, и, как следствие, снижение выработки ими инсулина, что утяжеляет течение заболевания. Подавление экспрессии гена CDKN1C, находящегося в 11 хромосоме и кодирующего ингибитор циклин-зависимой киназы (p57Kip2), способствует нарушению ингибирования клеточного цикла и стимулирует деление бета-клеток.
В дальнейшем исследователи планируют выяснить, дает ли разработанный метод возможность управляемой пролиферации бета-клеток. Также предполагается наличие в изучаемом участке 11 хромосомы других генов, индуцирующих деление бета-клеток и являющихся возможными мишенями для лечения сахарного диабета.
