瑞典科學家開發出一種更可靠的方法,能從人體幹細胞培養出製造胰島素的細胞,為治療第一型糖尿病帶來新動力。發表於《幹細胞報告》(Stem Cell Reports)的研究顯示,這些實驗室培養的細胞在測試中能有效控制血糖,甚至在小鼠身上逆轉糖尿病。
第一型糖尿病發生於免疫系統攻擊並摧毀胰臟製造胰島素的細胞。沒有胰島素,身體無法從血液中適當吸收葡萄糖,導致危險的血糖水平。替換這些喪失的細胞長期以來被視為一種有前景的解決方案,但先前從幹細胞培養的嘗試結果卻不一致。
卡羅林斯卡學院分子醫學與外科學系教授 Per-Olof Berggren 表示:「我們開發了一種方法,能從多個人體幹細胞株可靠地生產高品質的胰島素製造細胞。這為未來患者特異性細胞療法開啟了機會,可以減少免疫排斥。」Berggren 與 Spiber Technologies AB(前卡羅林斯卡學院)的研究員 Siqin Wu 是共同通訊作者。
更成熟且功能更佳的胰島素細胞
這種新方法改進了這些細胞的生產方式,產生了比先前技術製造的胰島素細胞更精緻、功能更強的胰島素製造細胞。在實驗室實驗中,這些細胞釋放胰島素,並對葡萄糖水平表現出強烈反應。
當移植到糖尿病小鼠體內後,這些細胞逐漸恢復了動物調節血糖的能力。研究人員將細胞放置在眼球前房,以便觀察細胞隨時間的發育和功能。
Per-Olof Berggren 解釋說:「這是一種我們用來以微創方式監測細胞隨時間發育和功能的方法。我們觀察到細胞在移植後逐漸成熟,並在數月內保持了調節血糖的能力,這證明了它們在未來治療中的潛力。」
第一型糖尿病的幹細胞療法已在臨床試驗中進行測試,但面臨幾項障礙。一個主要問題是幹細胞經常分化成有用和不需要的細胞類型混合體,這會增加風險。另一個挑戰是實驗室培養的胰島素細胞通常不夠成熟,無法有效回應葡萄糖。
為了解決這些問題,研究人員改進了培養過程,讓細胞形成自然的立體叢。此步驟減少了不需要的細胞類型數量,並改善了細胞對葡萄糖的反應能力。
卡羅林斯卡學院臨床科學、介入與技術系教授 Fredrik Lanner 表示:「這可以解決先前阻礙第一型糖尿病幹細胞療法發展的幾個問題。在此基礎上,我們將朝臨床轉譯努力,目標是治療第一型糖尿病。」Lanner 是該論文的最後一位作者。
這項研究是卡羅林斯卡學院與瑞典皇家理工學院(KTH Royal Institute of Technology)的合作成果。資金來自多個組織,包括瑞典研究委員會、STINT、Knut 和 Alice Wallenberg 基金會、Novo Nordisk 基金會、歐洲研究委員會(ERC)的 Advanced Grant、Erling-Persson 家庭基金會、Jonas & Christina af Jochnick 基金會、瑞典糖尿病協會、Vinnova 和卡羅林斯卡學院的糖尿病策略研究計畫。一些研究人員也報告與公司有關聯,包括專利申請以及在 Spiber Technologies AB 和 Biocrine AB 的任職(詳情請參閱出版物)。
