Представьте себе таблетку, которая помогает людям контролировать диабет с помощью собственного инсулина тела.
Исследователи из Корнелла добились этого на крысах, создав лактобациллы человека, обычные кишечные бактерии, для выделения белка, называемого глюкагеноподобным пептидом 1 (GLP-1).
Исследование 2003 года, проведенное Ацуши Сузуки из Университета Цукуба, Япония, впервые продемонстрировало, что при воздействии 37-аминокислотной полноразмерной формы GLP-1 кишечные эпителиальные клетки, покрывающие кишечник, превращаются в клетки, продуцирующие инсулин. Но до сих пор никто не вводил полноразмерный GLP-1 живому животному без инъекции – метод введения, который не очень эффективен.
В исследовании, опубликованном янв. 27 в журнале Diabetes, исследователи создали штамм лактобацилл, пробиотика человека, который секретирует GLP-1, а затем вводили его перорально крысам с диабетом в течение 90 дней. Крысы с высоким уровнем глюкозы в крови (так называемая гипергликемия, признак диабета), которые получали искусственный пробиотик, в конечном итоге показали снижение уровня глюкозы в крови до 30 процентов.
Технология лицензирована компанией BioPancreate, которая работает над тем, чтобы запустить терапию для использования человеком.
«Исследование на крысах было доказательством принципа, и будущая работа будет посвящена тестированию более высоких доз, чтобы увидеть, можно ли добиться полного лечения», – сказал Джон Марч, профессор биологической и экологической инженерии в Колледже сельского хозяйства и наук о жизни и старший автор статьи.
Исследователи обнаружили, что эпителиальные клетки верхнего отдела кишечника у крыс с диабетом были преобразованы в клетки, которые действовали так же, как клетки поджелудочной железы, которые контролируют уровень глюкозы в крови и выделяют инсулин по мере необходимости, чтобы сбалансировать уровни глюкозы у здоровых людей.
"Время для снижения уровня глюкозы после еды [у гипергликемических крыс в исследовании] такое же, как и у нормальной крысы … и соответствует количеству глюкозы в крови," так же, как это было бы с нормально функционирующей поджелудочной железой, – сказал Марч. "Он перемещает центр контроля глюкозы из поджелудочной железы в верхний отдел кишечника."
Кроме того, хотя лечение заменяет инсулиновую способность у диабетических крыс, исследователи не обнаружили изменений в уровне глюкозы в крови при введении здоровым крысам. "Если крыса регулирует уровень глюкозы, ей не нужно больше инсулина," Марш сказал.
По словам Марча, пациенты, скорее всего, будут принимать таблетки каждое утро, чтобы контролировать свой диабет.
Франклин Дуан, старший научный сотрудник, является первым автором статьи, а Джой Лю, техник-исследователь, является соавтором; оба работают в мартовской лаборатории.