Genterapi tilbyder langtidsbehandling af mus med diabetes

Det nyligt genopståede område inden for genterapi, som for nylig producerede behandlinger for blodkræft og blindhed, har taget et skridt i retning af at bekæmpe en plage, der er stigende på verdensplan:diabetes.

I forskning rapporteret i sidste uge i tidsskriftet Celle stamcelle , videnskabsmænd viste, at en enkelt infusion af en virus indeholdende to håndplukkede gener genoprettede normale blodsukkerniveauer hos mus med type 1-diabetes.

Selvom virkningerne af terapien forsvandt efter fire måneder, får musene til at vende tilbage til deres diabetiske tilstand, den tilsvarende forbedring hos mennesker kan vare i flere år, sagde forskerne.

Type 1-diabetes opstår, når immunsystemet angriber betacellerne i bugspytkirtlen, der producerer insulin, et hormon, der er nødvendigt for at omsætte sukkeret i fødevarer. Ved type 2-diabetes, bugspytkirtlen kan stadig lave noget insulin, men kroppen er ikke i stand til at bruge det ordentligt.

Den eksperimentelle terapi havde til formål at tilpasse en type bugspytkirtelcelle for at få den til at træde ind i rollen som lignende celler, der ødelægges hos diabetespatienter.

Planen var at introducere to genetiske ændringer i en gruppe af celler kendt som alfaceller. Når først deres DNA blev ændret, alfacellerne ville overtage opgaven med at lave insulin.

Da videnskabsmænd brugte en biomanipuleret virus til at introducere de to ændringer i menneskelige celler i laboratoriet, bugspytkirtlens alfaceller påtog sig den insulinproducerende funktion, der normalt tildeles betaceller.

Når de blev testet i mus, alfacellerne modificeret af den eksperimentelle terapi gjorde det samme, så dyrene kan holde deres blodsukker i skak.

Dr. George K. Gittes, en pædiatrisk kirurg ved University of Pittsburgh og seniorforfatter af den nye undersøgelse, sagde, at han og hans kolleger allerede har set en vis succes med at teste den eksperimentelle terapi hos ikke-menneskelige primater. Næste, han sagde, hans team vil søge tilladelse fra Food and Drug Administration til at lancere kliniske forsøg med viral genterapi til patienter med type 1 og type 2 diabetes.

Denne indsats kommer på et afgørende tidspunkt både for genterapi og for diabetes, en stofskiftesygdom, der er næsten fordoblet i udbredelse over hele kloden siden 1980.

Ved at annoncere godkendelsen i slutningen af ​​december af en genterapi til behandling af en arvelig form for blindhed, FDA-kommissær Scott Gottlieb udråbte tilgangen som en, der "vil blive en grundpille i behandlingen af, og måske helbredelse, mange af vores mest ødelæggende og vanskelige sygdomme."

Indtil for nylig, Brug af en virus til at overføre genetiske rettelser til deres mål har forårsaget sygdom og død hos patienter. Men fremskridt inden for genteknologi har gjort det muligt at afvæbne vira fra deres evne til at gøre mennesker syge uden at gå på kompromis med deres evne til at snige sig ind i celler og ændre deres DNA.

Med hundredvis af eksperimentelle genterapier nu under udvikling, Gottlieb sagde, at han har forpligtet sit agentur til at udtænke nye måder at fremskynde deres vej til patienterne.

"Vi er ved et vendepunkt, når det kommer til denne nye form for terapi, " han sagde.

Hvis en genterapi kunne vende diabetes, indvirkningen på menneskers sundhed kan være enorm. Alene i USA diabetes rammer omkring 30,3 millioner mennesker, eller 9,4 procent af befolkningen.

I begge typer af sygdommen, insulin holder op med at udføre sit sædvanlige arbejde med at hjælpe med at transportere glukose fra maden til kroppens muskler og organer. Ved type 1-diabetes, immunsystemet, af ukendte årsager, angriber betaceller og krymper insulinforsyningen. Ved type 2-diabetes, betaceller dør efter organer bliver resistente over for insulins virkninger. I begge tilfælde blodsukkeret når farlige niveauer.

At have begge former for sygdommen - især hvis den ikke kontrolleres med diæt, motion og medicin – øger en patients risiko for hjertesygdomme, slag, nyresvigt, synsproblemer og nerve- og kredsløbsproblemer i ekstremiteterne.

Verdenssundhedsorganisationen anslår, at 422 millioner mennesker verden over led af diabetes i 2014, op fra 108 millioner i 1980. Det er på fremmarch i nogle af de mest folkerige lande, hvor voksende velstand ændrer kostvaner og aktivitetsmønstre på måder, der øger fedme, og dermed type 2-diabetes.

Som en prospektiv behandling af en autoimmun lidelse såsom type 1 diabetes, genterapi kan give unikke fordele. De sunde alfaceller, der er induceret til at ændre deres funktion, optager meget af den samme ejendom i bugspytkirtlen som betacellerne. De to typer celler ligner endda hinanden, og alfaceller er der rigeligt af, så de er let tilgængelige for omprogrammering.

Efter at den defanged virus havde leveret instruktionerne til fremstilling af to proteiner - kaldet Pdx1 og MafA - i bugspytkirtlen, nogle alfaceller begyndte at fungere som betaceller. Alligevel medførte ændringen ingen alarm i immunsystemet, da alfacellerne havde været der hele tiden.

For dem med type 1-diabetes (tidligere kendt som ungdomsdiabetes, fordi det normalt diagnosticeres i en ung alder), genterapi kunne tilbyde et alternativ til eksisterende behandlinger.

I øjeblikket, det eneste alternativ til at stole på en levetid med insulininjektioner er at gennemgå en transplantation af en del af bugspytkirtlen, eller af specialiserede ø-celler fra en afdød donor. Mens sådanne transplantationer kan sætte gang i genoptagelsen af ​​insulinproduktionen, patienter, der får dem, skal tage anti-afstødningsmedicin resten af ​​deres liv. Disse stoffer er dyre, påtrængende og øger risikoen for at udvikle infektioner.

Gittes og hans kolleger har udviklet en måde at levere terapien direkte til bugspytkirtlen gennem en ikke-kirurgisk endoskopisk procedure, som allerede er vidt udbredt. En gang i bugspytkirtlen, virussen og dens celleændrende nyttelast ser ud til at blive siddende, Gittes sagde:reducerer sandsynligheden for, at det kan forårsage ondt andre steder i kroppen.

"Vi har været begejstrede for tilgange som denne, " sagde Andrew Rakeman, assisterende vicepræsident for forskning ved JDRF, tidligere kendt som Juvenile Diabetes Research Foundation. "Det har, i det mindste teoretisk, muligheden for at genoprette funktionen hos mennesker, hvis betaceller alle er blevet ødelagt."

Rakeman sagde, at konstateringen af, at terapiens virkning ikke var permanent, var "skuffende". Men, han tilføjede, "vi er nødt til at tage, hvad der er virkelighed ... Patienter skal muligvis genbehandles."

På samme tid, han sagde, yderligere arbejde af Gittes og hans team kan give indsigt i, hvad der får immunsystemet til at angribe betaceller i første omgang, og hvordan man kan forhindre sådanne angreb i længere perioder.

Gittes sagde, at det er "ganske realistisk", at kliniske forsøg med mennesker kunne lanceres "i umiddelbar overskuelig fremtid." Disse forsøg ville være designet til at teste sikkerheden og effektiviteten af ​​den eksperimentelle terapi hos patienter med begge typer af sygdommen, han sagde.

©2018 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.