Cukrzyca typu 1 powstaje w wyniku uszkodzenia trzustki, a konkretnie komórek beta odpowiedzialnych za produkcję hormonu regulującego zawartość glukozy we krwi. Dotknięte nią osoby cierpią m.in. na wielomocz, silne pragnienie oraz wilczy głód, a aby uniknąć groźnych powikłań, do końca życia muszą regularnie przyjmować zastrzyki z insuliną. 

W niektórych przypadkach u chorych wykonuje się transplantacje polegające na wymianie całych narządów lub też jedynie gruczołów wydzielania wewnętrznego, czyli tzw. wysp Langerhansa. Dużym problemem tego typu zabiegów jest jednak ryzyko odrzucenia tkanki przez organizm biorcy oraz niewystarczająca ilość dawców.

Aby pokonać te przeszkody, dwie firmy biotechnologiczne, Novocell (San Diego) i Geron (Kalifornia), rozpoczęły w 2009 roku badania nad ukierunkowaniu różnicowania się embrionalnych komórek macierzystych (ang. human embryonic stem cells; hESC) w kierunku komórek beta. Choć u poddanych terapii myszy zaobserwowano znaczną poprawę, to jednak dalsze analizy wykazały, że przeszczepianie pobudzonych komórek pluripotencjalnych zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia guzów nowotworowych noszących nazwę potworniaków.

Bezpieczniejszą alternatywą byłoby zastosowanie tzw. komórek progenitorowych, to znaczy komórek macierzystych pobranych z dorosłego organizmu i zdolnych do przekształcania się jedynie w konkretne typy tkanek. Jak do tej pory trzustkowe komórki macierzyste (ang. pancreatic stem cells; PnSCs) udało się jednak zlokalizować tylko u myszy.

Ich odnalezienie u ludzi pozostawało nie lada wyzwaniem, ponieważ zastosowane w przypadku gryzoni markery - CD133 i MET, umożliwiające rozdzielenie komórek za pomocą cytometrii przepływowej, okazały się być nieskuteczne w przypadku człowieka.

Dzieje się tak dlatego, że MET występuje powszechnie w naszych wyspach trzustkowych, a CD133 ulega ekspresji w komórkach macierzystych i progenitorowych różnych tkanek. Aby odnaleźć ludzkie PnSC koniecznie należało zatem zidentyfikować zupełnie inny, mniej uniwersalny marker.

Najnowsze badania przeprowadzone przez pracowników z University of California (USA) pozwalają przypuszczać, że długo poszukiwanym znacznikiem będzie okresowo swoisty antygen embrionalny 4 (ang. stage-specific embryonic antigen 4; SSEA4).

Ustalono, że zawierające go komórki są rozsiane w przewodach trzustkowych, a mimo to nie zawsze wykazują ekspresję markera CA2 charakterystycznego dla tego obszaru. Dodatkowo, w kulturze tworzą one podobne do agregatów sfery i w warunkach wysokiego poziomu glukozy i dodatku suplementu B27 mogą przekształcać się w komórki trzustkowe produkujące insulinę.

Wiele dowodów wskazuje zatem na to, że wreszcie odnaleźliśmy długo poszukiwane PnSC. Jeśli okaże się to prawdą, to antygen powierzchniowy SSEA4 będzie mógł służyć jako marker ułatwiający ich identyfikację i oczyszczanie niezbędne do dalszych badań nad pozyskiwaniem komórek beta, tak bardzo potrzebnych milionom cukrzyków na całym świecie.

Autor: Anna Kurcek

Materiały źródłowe:

Is Stage-Specific Embryonic Antigen 4 a Marker for Human Ductal Stem/Progenitor Cells? http://www.liebertpub.com/

Diabetes stem-cell treatment looks to cell capsules http://www.nature.com/

Elusive Pancreatic Stem Cells Found In Mice http://www.sciencedaily.com/