Учените от HSCI показват доказателство за концепцията, че трансплантираните клетки, подобни на кафяви мазнини, могат да лекуват метаболитни заболявания

Учените от Харвардския институт за стволови клетки са разработили доказателство за концепция за нова клетъчна терапия срещу затлъстяване, основната причина за диабет тип 2 и свързаните с него хронични заболявания. Потенциалната терапия включва трансплантация на човешки кафяви мастни клетки, които са човешки бели мастни клетки, които са генетично модифицирани, за да станат подобни на генериращите топлина кафяви мастни клетки.

институт

Изследването, ръководено от д-р Ю-Хуа Ценг в Центъра за диабет в Джослин, е публикувано в списанието Science Translational Medicine.

Кафявите мастни клетки изгарят енергия, вместо да съхраняват енергия, както правят белите мастни клетки. В този процес кафявите мазнини могат да понижат прекомерните нива на глюкоза и липиди в кръвта, които са свързани с метаболитни заболявания като диабет. Хората с наднормено тегло или затлъстяване са склонни да имат по-малко от тази полезна кафява мазнина.

За да се справят с този проблем, изследователите взеха човешки бели мастни клетки на етапа на развитие и използваха техника за редактиране на ген, за да засилят експресията на ген, наречен UCP1, което задейства предшествениците на белите мастни клетки да се развият в клетки, подобни на кафяви мазнини.

Трансплантирани в мишки без имунна система, кафяво-мастните клетки се развиха в клетки, които функционираха много подобно на собствените кафяви мастни клетки на животните.

Изследователският екип сравнява трансплантациите на тези клетки с оригиналните бели мастни клетки при мишки, които са били на диета с високо съдържание на мазнини. Мишките, получили клетъчни трансплантации, показват много по-голяма чувствителност към инсулин и способност да изчистват глюкозата от кръвта, два ключови фактора, които са нарушени при диабет тип 2.

Освен това мишките, получаващи конструираните клетъчни трансплантации, са с по-малко тегло от мишки с трансплантирани бели мастни клетки и остават в същия диапазон като животните, които са получили кафяви мастни клетки.

Тези предимства се дължат най-вече на сигнали от трансплантираните клетки към съществуващи кафяви мастни клетки в мишките. „Клетките в различни тъкани комуникират помежду си“, каза Ценг. „В този случай открихме, че нашите трансплантирани клетки секретират молекула, наречена азотен оксид, която се пренася от червените кръвни клетки до ендогенните кафяви клетки и активира тези клетки.“

Ако тази техника продължава да показва успех в предклиничните изследвания, евентуално би било възможно да се генерира този тип клетки за отделни пациенти. Такава процедура би премахнала малко количество бели мастни клетки на пациента, изолирала предшествените клетки, модифицирала тези клетки, за да стимулира експресията на UCP1, и след това върнете получените клетки, подобни на кафяви мазнини, на пациента.

Този индивидуализиран подход обаче може да бъде сложен и скъп, така че изследователите преследват два алтернативни начина, които могат да бъдат по-практични за клинична употреба.

Една алтернатива е да се използват клетки, които не са персонализирани, а вместо това са капсулирани чрез биоматериали, които предпазват клетките от отхвърляне от имунната система на пациента. Другият подход е да се разработи генна терапия, която директно изразява UCP1 ген в белите мастни клетки-предшественици в тялото, така че тези клетки да придобият свойства, подобни на кафяви мазнини.

„Използването на клетъчни или генни терапии за лечение на затлъстяване или диабет тип 2 преди беше научна фантастика“, каза Ценг. „Сега научният напредък, като CRISPR технологиите за редактиране на гени, ще ни помогне да подобрим метаболизма, телесното тегло, качеството на живот и цялостното здраве на хората със затлъстяване и диабет.“

Прочетете още

Тази история първоначално е публикувана на уебсайта на Центъра за диабет в Джослин на 26 август 2020 г., под заглавие „Трансплантираните кафяво-мазнини подобни клетки обещават затлъстяване и диабет.“

Това проучване беше подкрепено от Националните здравни институти, Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания и Министерството на отбраната, ръководени от Конгреса програми за медицински изследвания.