Группа ученых Пироговского Университета подала заявку на патент, предлагая новый подход к преобразованию мезенхимальных стромальных клеток поджелудочной железы в функциональные инсулинпродуцирующие клетки. Об исследовании рассказал и. о. заведующего научно-исследовательской лабораторией клеточного репрограммирования Института трансляционной медицины Пиро- говского Университета к.б.н. Эрдэм Баирович Дашинимаев.
Важно! Исследование носит фундаментальный характер и направлено на поиск более доступ- ных и эффективных решений в области клеточ- ной терапиидиабета. Сейчас технология находится на стадии лабораторной разработки и не является готовым методом лечения.Ее результаты — важ- ныйшаг в науке, но для клинического применения потребуются годы дополнительных испытаний.
Поиск более доступных и эффективных решений в области клеточнойтерапии диабета проводился на базе Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины Пиро- говскогоУниверситета в рамках междисциплинар- ного консорциума с участием ведущих научных организаций.
Актуальность проблемы
У больныхсахарным диабетом первоготипа (СД1) иммунная система по ошибке разрушает клетки, которые производят инсулин. Заболевание отно- сится к группе неизлечимых. Один из возможных способов борьбы с СД1 — клеточная заместитель- ная терапия с созданием инсулинпродуцирующих клеток из плюрипотентных стволовых клеток (осо- бые стволовыеклетки, которые могут превращаться
во все типы клеток организма).
На сегодняшний день в мире известно о нескольких успешных испытаниях такого подхода: две такие
технологии зарегистрированы в США, одна — в Китае. Суть метода в том, что плюрипотентные стволовые клетки «перепрограммируют» в аналоги бета-клеток поджелудочной железы, которые спо- собны вырабатывать инсулин. Затем эти клетки пересаживают пациенту. В США их вводят в ворот- ную вену, после чего они оседаютв печени и начи- нают производить инсулин.
В Китае действуют иначе: из клеток формируют псевдоостровки Лангерганса (скопления клеток, похожие на те, что есть в здоровой поджелудоч- ной железе)и помещают их в оболочкупередней брюшной мышцы. Этот метод уже показал хорошие результаты: у пациентов восстанавливается выра- ботка собственного инсулина, а уровень сахара в крови приходит в норму.
Однако у технологии есть серьезные минусы — очень высокая цена и трудоемкость. Культивирова- ние плюрипотентных стволовых клеток само по себе чрезвычайно дорого, да и процесс их превращения в инсулинпроизводящие клетки требуетмного вре- мени, денеги специального оборудования.Кроме того, все предложенные методы перепро- граммирования крайне сложны, состоят из множе- ства этапов и часто являютсяноу-хау (секретной разработкой) отдельных научных групп. Повторить их в других лабораториях трудно. Всё это делает курс клеточнойтерапии чрезвычайно дорогим.
Суть новогоисследования
Исследование было направлено на поиск спосо- бов превращения обычных соматических стромаль- ных клеток в другие типы клеток. Ученые выбрали для работы мезенхимальные стромальные клетки поджелудочной железы, потому что их культивиро- вание в лаборатории намного дешевле,чем выра- щивание плюрипотентных стволовых клеток.
Была поставлена задача — научиться создавать клетки, которые производят инсулин, с помощью изменения экспрессии ключевых репрограммиру- ющихгенов. Для этого коллектив использовал спе- циальные белки — транскрипционные факторы (PDX1, MAFA и NGN3), которые уже применяются в подобныхэкспериментах. Однако исследователи обнаружили, что процесс можно сделать гораздо эффективнее, если добавить еще три компо- нента: PAХ6, ISL1 и интерферирующую РНК против фактора REST. В результате удалось превращать мезенхимальные стромальные клетки поджелудоч- ной железы в инсулинпродуцирующие с высокой эффективностью, значительно увеличивая коли-
чество производимого инсулина. Если продолжить исследования в этом направлении, может появиться возможность разработки технологии для массового производства таких клеток. В будущем их можно будет использовать для пересадки пациентам и лечения диабета первого типа.
Текущий статус иперспективы
Исследователям уже удалось добиться определен- ного уровня увеличения эффективности — сам факт репрограммирования подтвержден. Однако сле- дует понимать, что между лабораторным образцом и промышленным продуктом — огромная дистан- ция. Ученый может в лабораторных условиях проде- монстрировать proof-of-principle (предварительная стадия разработки, на которой подтверждается научная и техническая осуществимость основной идеи или концепции), но для созданияпрепарата, пригодного для применения у человека, требуется колоссальный объем дополнительных исследова- ний, а также мощности GMP-производства био- технологических компаний. Вопрос о том, будет ли команда заниматьсяэтими дальнейшими разработ- ками или передастих другим специалистам, оста- ется открытым.
Дальнейшие шаги
Текущие планы научногоколлектива носят кратко- срочный характер: группа стремится доработать обнаруженную комбинацию факторов (так называ- емый «коктейль») до уровня удобной и воспроизво- димой технологии репрограммирования.
Сейчас исследователи используют аденовирус- ные и лентивирусные векторы, у которых есть суще- ственные недостатки. Так, например, применение лентивирусных векторов вызывает обоснован- ные опасения — в частности, из-за их интеграции в геном,что может приводить к нецелевым мутациям.
В связис этим ученые сосредоточены на оптими- зации технологии, переводяее на платформу аде- ноассоциированных векторов (AAV),которые уже доказали свою эффективность и безопасность в генной терапии. Если им удастся показать, что тех- нология сохраняет работоспособность и на AAV- платформе, появится подход, значительно более привлекательный для промышленного применения.
Пироговский Университет – флагман медицинского образования в России
Пироговский Университет – это один из самых престижных медицинских вузов страны, где готовят высококвалифицированных специалистов для системы здравоохранения России. В нем успешно сочетаются передовые научные исследования, инновационные разработки и богатые традиции медицинского образования.
Преподаватели университета – это эксперты, увлечённые своей профессией и стремящиеся к развитию медицины. В 2024 году вуз стал участником программы «Приоритет 2030», представив три стратегических проекта: «Иммуномедицина», «Генотерапия» и «Нейротрофика». Эти направления не только отвечают на актуальные вызовы науки, но и определяют её будущее.
Сегодня в стенах университета создаются прорывные технологии и препараты для борьбы с тяжёлыми и редкими болезнями. Особый фокус – на персонализированной медицине, включая генную терапию, которая меняет подходы к лечению пациентов.
— Сергей Анатольевич Лукьянов, ректор Пироговского Университета, подчёркивает:
«Наш университет активно развивается благодаря научным достижениям, стратегическим инициативам и высочайшему уровню подготовки студентов. Мы укрепляем свои позиции в российских и международных рейтингах, создавая медицину будущего и воспитывая врачей нового поколения – компетентных, инициативных и социально ответственных».
— Георгий Гивиевич Надарейшвили, первый проректор – проректор по стратегическому развитию Пироговского Университета, отмечает:
«Пироговский Университет, как и другие топовые медицинские вузы, служит двигателем инноваций. Мы разрабатываем технологии, меняющие подходы к лечению и внедряемые в клиническую практику. Современная медицина развивается стремительно, и мы – активные участники этого процесса».
— Владислава Сергеевна Белякова, проректор по молодёжной политике Пироговского Университета, добавляет:
«Выбор медицинской профессии требует осознанности и готовности к постоянному росту. Важно не только осваивать теорию, но и развивать soft skills: работать в команде, выдерживать нагрузки. Для этого в университете есть все возможности – от спортивных и творческих секций до научных клубов и волонтёрских программ, помогающих студентам раскрыть свои таланты».
Пироговский Университет остаётся центром притяжения для будущих врачей и исследователей, прокладывая путь в новую эру медицины.
Больше новостей лучшего медицинского университета читайте в телеграм-канале: https://t.me/daily_2med