Diabetes: Drug duo hjælper kroppen med at genopfylde sine insulinproducerende celler
Forskere har taget et vigtigt skridt i forfølgelsen af en kur mod diabetes, der genopretter kroppens evne til at fremstille insulin.
De har skabt en ny lægemiddelcocktail, der kan få insulinproducerende celler til at regenerere med en hastighed, der er hurtig nok til at arbejde i humane behandlinger.
Den nylige undersøgelse foretaget af forskere ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai i New York City, NY, afslører, hvordan en ny kombination af to lægemiddelklasser kan få voksne humane betaceller til at replikere med en hastighed på 5-8 procent om dagen.
Holdet rapporterer resultaterne i et papir, der findes i tidsskriftet Cellemetabolisme.
”Vi er meget begejstrede for denne nye observation,” siger hovedforfatter Dr. Andrew F. Stewart, der er direktør for Mount Sinai Diabetes, Fedme og Metabolism Institute, “fordi vi for første gang er i stand til at se priser af human celle beta-celle replikation, der er tilstrækkelige til at genopfylde beta-celle masse hos mennesker.
I tidligere arbejde havde holdet undersøgt et lille molekyle, der blokerer et enzym kaldet tyrosin-phosphoryleringsreguleret kinase 1A med dobbelt specificitet (DYRK1A). Dette molekyle førte til en beta-celleproliferationshastighed på 1,5 til 3 procent.
I den nye undersøgelse demonstrerede holdet, hvordan tilføjelse af et lille molekyle fra en anden klasse medikament hævede spredningshastigheden til et gennemsnit på 5-8 procent. Det andet lægemiddel blokerer medlemmer af den transformerende vækstfaktor beta-superfamilie (TGFβSF).
Mens undersøgelsen har taget et vigtigt skridt ved at vise, at lægemiddelkombinationen kan regenerere betaceller hurtigt nok til behandling, er der stadig noget arbejde at gøre.
Som Dr. Stewart forklarer, "Den næste store forhindring er at finde ud af, hvordan man leverer dem direkte til bugspytkirtlen."
Diabetes, insulin og betaceller
Diabetes er en sygdom, hvor blodsukkeret stiger til skadelige niveauer. Vedvarende højt blodsukker beskadiger blodkar, nerver og andre kropssystemer. Det kan føre til synstab, nyresygdom og hjerteproblemer.
Blodsukkerniveauet stiger på grund af vanskeligheder med at producere og bruge insulin, et hormon der hjælper kroppens celler med at absorbere og bruge glukose til at producere energi.
Ifølge Verdenssundhedsorganisationen antager skøn, at der kunne være så mange som 300 millioner mennesker verden over med diabetes inden 2025.
I USA rammer diabetes omkring 9,4 procent af befolkningen, hvilket svarer til ca. 30,3 millioner mennesker. Det nationale institut for diabetes og fordøjelses- og nyresygdomme antyder, at der er yderligere 84,1 millioner voksne med prediabetes.
Der er to hovedtyper af diabetes: type 1 og type 2. Omkring 90–95 procent af voksne med diabetes har type 2.
I type 1-diabetes opstår manglen på kontrol af blodsukker, fordi immunsystemet ødelægger insulinproducerende betaceller i bugspytkirtlen.
Type 2-diabetes starter normalt med insulinresistens, en tilstand, hvor celler bliver mindre effektive til at bruge insulin. Bugspytkirtlen kompenserer oprindeligt ved at fremstille mere insulin, men dette er ikke en langsigtet løsning, og blodsukkerniveauet stiger til sidst.
Selvom de to typer har forskelle, afslører nylige undersøgelser, at type 1 og type 2-diabetes har et væsentligt træk: en formindsket forsyning af fungerende insulinproducerende betaceller.
'Opnåede tidligere uopnåelige priser'
Dr. Stewart siger, at intet af de lægemidler, der i øjeblikket er tilgængelige til behandling af diabetes, er tilstrækkeligt effektive til at få humane beta-celler til at regenerere.
Forskere undersøger andre tilgange, såsom transplantation af betaceller eller bugspytkirtlen og behandlinger, der bruger stamceller til at generere nye betaceller. Imidlertid er ingen af disse i udbredt anvendelse, bemærker Dr. Stewart.
I det tidligere arbejde havde han og hans kolleger vist, at en DYRK1A-hæmmer kaldet harmin var i stand til at stimulere en vedvarende spredning af voksne humane beta-celler i laboratoriekulturer.
Derudover var mus med humane betaceller i stedet for deres egne i stand til at holde blodsukkerniveauet i det normale interval efter behandling med harmin.
Dette var et stort skridt fremad. Imidlertid var hastigheden af den nye produktion af betaceller for lav til, at behandlingen kunne være effektiv hos mennesker med diabetes.
Forskerne fik ideen om at tilføje en TGFβSF-hæmmer til harmin, mens de undersøgte en type godartet tumor, der dannes i betaceller. Dette afdækkede et nyt sæt mål for lægemidler, der kan forbedre beta-celleproliferation.
Så målet med den nylige undersøgelse var at undersøge, om kombinationen af de to klasser af medicin muligvis fungerer - og det gjorde det.
Efterforskerne skriver, at undersøgelsen afslører, hvordan blokering af "DYRK1A- og TGFβSF-signalering inducerer bemærkelsesværdige og tidligere uopnåelige satser for human beta-celleproliferation [...] og faktisk øger antallet af humane og musiske beta-celler."
Undersøgelsen undersøger også mekanismerne bag den "bemærkelsesværdige hastighed af spredning." Resultaterne viser, at lægemiddelkombinationen ikke kun fungerer i betaceller, som forskere genvandt fra "normale kadaveriske menneskelige øer", men også i betaceller, at de voksede fra humane stamceller og "dem fra mennesker med type 2-diabetes."
"Da disse lægemidler har virkninger på andre organer i kroppen, er vi nu nødt til at udvikle metoder til at levere disse lægemidler specifikt til betacellen hos mennesker."
Dr. Andrew F. Stewart
