Достижения генной инженерии в лечении сахарного диабета

Фармакологическая индукция стимулированной глюкозой секреции инсулина, например, для преодоления резистентности при сахарном диабете 2-го типа, отличается недостаточным физиологическим ритмом регуляции гликемии.

В экспериментах с культурами β-клеток, которые экспрессируют фоточувствительную аденилатциклазу, ранее была доказана возможность глюкозостимулированной секреции инсулина, в следствии потенциации клеточной активности световыми импульсами.

Однако, оставались неизвестным возможности фотоактивации аденилатциклазы с последующим усилением секреции инсулина в регуляции диабетических состояний и инсулинорезистентности.

Узнайте в статье на estet-portal.com насколько перспективны методы генной инженерии в лечении сахарного диабета.

• Исследования генетически модифицированных β-клеток в лечении сахарного диабета
• Современные методы лечения сахарного диабета в зависимости от типа заболевания
• Оптогенетика − новое терапевтическое направление в лечении сахарного диабета

Исследования генетически модифицированных β-клеток в лечении сахарного диабета

В недавнем исследовании научные сотрудники кафедры химической и биологической инженерии Университета Тафтса (Department of Chemical and Biological Engineering, Tufts University), США, сообщили о результатах успешной трансплантации генетически модифицированных β-клеток лабораторным животным с моделируемым сахарным диабетом с последующей индукцией синтеза ими инсулина под влиянием фотостимулов.

Читайте нас в Instagram!

Регуляция эндокринной активности панкреатических клеток световыми импульсами позволила повысить уровень секреции инсулина в 2-3 раза, не прибегая к методам фармакологического вмешательства.

Первые выводы доклинических экспериментов позволили ученым предположить о возможности будущего применения такого метода для компенсации пониженной инсулиновой реакции у лиц с предиабетическими состояниями и для лечения сахарного диабета.

Основные подходы к терапии метаболического синдрома

Современные методы лечения сахарного диабета в зависимости от типа заболевания

Инсулин - гормон, который играет центральную роль в регуляции гликемии.

По данным Центра контроля и профилактики заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention), США, в настоящее время около 30 млн американцев имеют подтвержденный диагноз сахарного диабета.

Сахарный диабет 2-го типа − наиболее распространенная форма заболевания, при которой наблюдается нечувствительность клеток организма к инсулину, вследствие чего уровень глюкозы в крови может достигать опасно высоких показателей, при этом компенсаторные возможности поджелудочной железы прогрессивно снижаются.

При сахарном диабете 1-го типа наблюдаются процессы аутоиммунной деструкции панкреатических β-клеток, что приводит к абсолютной инсулиновой недостаточности.

Современные методы лечения сахарного диабета предусматривают применение лекарственных средств, которые усиливают продукцию инсулина β-клетками поджелудочной железы, или прямую заместительную терапию инсулином, которая дополняет физиологический синтез гормона.

Каждый из возможных вариантов регуляции уровня глюкозы крови является механическим процессом, при котором фармакологическое вмешательство с применением пероральных лекарственных средств или введением инсулина происходит после периодических измерений гликемии.

Вместе с тем именно механический подход является основным источником неконтролируемых колебаний уровня глюкозы в крови с последующим развитием длительных негативных последствий.

Как уровень кортизола влияет на качество жизни человека

Оптогенетика − новое терапевтическое направление в лечении сахарного диабета

В представленном исследовательском проекте авторы преследовали цель разработки нового способа активации синтеза инсулина, сохраняя при этом важную связь в режиме реального времени между высвобождением инсулина и концентрацией глюкозы в крови.

Достижения этого стало возможным благодаря возможностям оптогенетики − генетического подхода с использованием протеинов, которые меняют свою активность по требованию, реагируя на световые импульсы.

Учитывая этот аспект, исследователи сконструировали β-клетки с геном, который экспрессирует фоточувствительную аденилатциклазу.

Активность аденилатциклазы приводит к повышению уровня циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) при воздействии синего света, влияние которого, в свою очередь, способствует стимулируемом глюкозой синтеза инсулина в β-клетках.

Установлено, что синтез инсулина может расти до 2-3 раз, но только в условиях высоких уровней глюкозы крови. При незначительной гликемии продукция инсулина остается низкой.

Такое воздействие позволяет предотвратить и избежать общих недостатков лечения при сахарном диабете за счет передозировки инсулина и дальнейшего снижения уровня глюкозы крови до опасно низких значений.

Что способствует развитию сахарного диабета 1 типа

По результатам экспериментального исследования установлено, что проведение подкожной трансплантации модифицированных β-клеток лабораторным грызунам с моделируемым сахарным диабетом способствует улучшению толерантности и регуляции уровня глюкозы, снижению показателей гликемии и повышению уровня инсулина в плазме крови при воздействии импульсов синего света.

Представленный метод демонстрирует возможности лучшего контроля и поддержки надлежащих показателей гликемии без дополнительных фармакологических вмешательств.

Таким образом клетки синтезируют инсулин естественным путем, поддерживая постоянный ритм функциональной активности регуляторных контуров.

Акцентируя внимание на значении проведенного исследования, авторы указали на то, что возможности оптогенетических подходов, основанных на активности светочувствительных белков, сейчас изучаются во многих физиологических системах и эффективно стимулируют усилия по разработке терапевтических направлений лечения сахарного диабета.