Kan genterapi helbrede type 1-diabetes eller normalisere blodsukker?

Mange mennesker, der for nylig har fået diagnosen type 1-diabetes (T1D), tænker med det samme: “Hvornår vil der være en kur?”

Mens potentialet for en kur har dinglet foran mennesker med T1D i, hvad der ser ud til at være evigt, mener flere forskere i øjeblikket, at genterapi endelig – en dag snart, endda – kan være den såkaldte “kur”, der har været så uhåndgribelig.

Denne artikel vil forklare, hvad genterapi er, hvordan det ligner genredigering, og hvordan genterapi potentielt kan være kuren mod T1D, der hjælper millioner af mennesker over hele verden.

Hvad er genterapi?

Genterapi er et medicinsk studieområde, der fokuserer på genetisk modifikation af menneskelige celler for at behandle eller nogle gange endda helbrede en bestemt sygdom. Dette sker ved at rekonstruere eller reparere defekt eller beskadiget genetisk materiale i din krop.

Denne avancerede teknologi er kun i de tidlige forskningsfaser af kliniske forsøg til behandling af diabetes i USA. Alligevel har det potentiale til at behandle og helbrede en lang række andre tilstande ud over T1D, herunder AIDS, kræft, cystisk fibrose (en lidelse, der beskadiger dine lunger, fordøjelseskanalen og andre organer), hjertesygdomme og hæmofili (a lidelse, hvor dit blod har problemer med at størkne).

For T1D kunne genterapi ligne omprogrammering af alternative celler, hvilket får disse omprogrammerede celler til at udføre de funktioner, som din oprindelige insulinproducerende beta-celler ellers ville præstere. Hvis du har diabetes, inkluderer det at producere insulin.

Men de omprogrammerede celler ville være forskellige nok fra betaceller, så dit eget immunsystem ikke ville genkende dem som “nye celler” og angribe dem, hvilket er det, der sker i udviklingen af T1D.

Er genterapi effektiv til type 1-diabetes?

Mens genterapi stadig er i sin vorden og kun tilgængelig i kliniske forsøg, er beviserne indtil videre blevet klarere om de potentielle fordele ved denne behandling.

I en 2018 undersøgelse, konstruerede forskere alfaceller til at fungere ligesom betaceller. De skabte en adeno-associeret viral (AAV) vektor til at levere to proteiner, pancreas og duodenal homeobox 1 og MAF basisk leucin lynlås transkriptionsfaktor A, til en muses bugspytkirtel. Disse to proteiner hjælper med beta-celleproliferation, modning og funktion.

Alfa-celler er den ideelle celletype til at omdanne til beta-lignende celler, fordi de ikke kun er placeret i bugspytkirtlen, men de er rigelige i din krop og ligner nok beta-celler, at transformationen er mulig. Betaceller producerer insulin for at sænke dit blodsukkerniveau, mens alfaceller producerer glukagon, som øger dit blodsukkerniveau.

I undersøgelsen var museblodsukkerniveauet normalt i 4 måneder med genterapi, alt uden immunsuppressive lægemidler, som hæmmer eller forhindrer dit immunsystems aktivitet. De nyskabte alfaceller, der fungerede ligesom betaceller, var modstandsdygtige over for kroppens immunangreb.

Men de normale glukoseniveauer observeret i musene var ikke permanente. Dette kan potentielt oversættes til flere år med normale glukoseniveauer hos mennesker snarere end en langvarig kur.

I denne Wisconsin-undersøgelse fra 2013 (opdateret fra 2017) fandt forskerne ud af, at når en lille sekvens af DNA blev sprøjtet ind i venerne på rotter med diabetes, skabte det insulinproducerende celler, som normaliserede blodsukkerniveauet i op til 6 uger. Det hele var fra en enkelt indsprøjtning.

Dette er et skelsættende klinisk forsøg, da det var det første forskningsstudie, der validerede en DNA-baseret insulingenterapi, der potentielt en dag kunne behandle T1D hos mennesker.

Sådan fungerede undersøgelsen:

Den injicerede DNA-sekvens fornemmede stigende glukose i kroppen.
Ved hjælp af et glukose-inducerbart responselement begyndte det injicerede DNA at producere insulin, svarende til hvordan betaceller producerer insulin i en fungerende bugspytkirtel.

Forskerne arbejder nu på at øge tidsintervallet mellem terapi-DNA-injektioner fra 6 uger til 6 måneder for at give mere lindring for mennesker med T1D i fremtiden.

Selvom alt dette er meget spændende, er der behov for mere forskning for at fastslå hvor praktisk terapien er for folk. Til sidst er håbet, at AAV-vektorerne i sidste ende kan leveres til bugspytkirtlen gennem en ikke-kirurgisk, endoskopisk procedure, hvor en læge bruger et medicinsk udstyr med et lys knyttet til at se ind i din krop.

Kan du helbrede type 1-diabetes ved at målrette mod gener?

Disse former for genterapi ville ikke være en en-og-gjort kur. Men det ville give en masse lettelse for mennesker med diabetes måske at nyde flere års ikke-diabetes glukosetal uden at tage insulin.

Hvis efterfølgende forsøg med andre ikke-menneskelige primater lykkes, kan forsøg på mennesker snart begynde for T1D-behandlingen.

Tæller det som en kur?

Det hele afhænger af, hvem du spørger, fordi definitionen af ”en kur” mod T1D varierer.

Nogle mennesker tror, at en kur er en en-og-gjort bestræbelse. De ser en “kur” som ensbetydende med, at du aldrig mere behøver at tænke på at tage insulin, kontrollere blodsukkeret eller op- og nedture af diabetes. Dette betyder endda, at du aldrig behøver at tage tilbage til et hospital for en genterapi opfølgende behandling.

Andre mennesker tror, at en behandling af genredigering én gang i løbet af et par år kan være en terapiplan nok til at tælle som en kur.

Mange andre mener, at du skal rette den underliggende autoimmune reaktion for virkelig at blive “helbredt”, og nogle mennesker er virkelig ligeglade på den ene eller anden måde, så længe deres blodsukker er normalt, og den mentale skat af diabetes er lettet.

Hvad er genredigering?

En potentiel “one-and-done”-terapi kunne være genredigering, som er lidt anderledes end genterapi.

Ideen bag genredigering er at omprogrammere din krops DNA, og hvis du har type 1-diabetes, er ideen at finde frem til den underliggende årsag til det autoimmune angreb, der ødelagde dine betaceller og forårsagede T1D til at begynde med.

To velkendte virksomheder, CRISPR Therapeutics og regenerativ medicinteknologivirksomhed ViaCyte, har samarbejdet i et par år om at bruge genredigering til at skabe øceller, indkapsle dem og derefter implantere dem i din krop. Disse beskyttede, transplanterede ø-celler ville være sikre mod et immunsystemangreb, som ellers ville være den typiske reaktion, hvis du har T1D.

Genredigeringens fokus er simpelthen at skære de dårlige dele af vores DNA ud for helt at undgå tilstande som diabetes og for at stoppe den kontinuerlige immunrespons (betacelleangreb), som mennesker, der allerede har diabetes, oplever dagligt (uden deres bevidste bevidsthed). ).

Genredigeringen udført af CRISPR i deres partnerskab med ViaCyte skaber insulinproducerende øceller, der kan unddrage sig en autoimmun reaktion. Denne teknologi og forskning er i konstant udvikling og lover meget.

Derudover viser en undersøgelse fra 2017, at en T1Dcure kan en dag blive muligt ved at bruge genredigeringsteknologi.

Både genterapi og genredigering lover meget for mennesker, der lever med T1D, som håber på en eventuel fremtid uden at skulle tage insulin eller immunsuppressiv behandling.

Genterapiforskning fortsætter og ser på, hvordan visse celler i kroppen kunne omprogrammeres til at begynde at lave insulin og ikke opleve et immunsystemrespons, såsom dem, der udvikler T1D.

Mens genterapi og genredigeringsterapi stadig er i deres tidlige stadier (og meget er blevet holdt op af coronavirus-sygdommen 19 [COVID-19] pandemi), er der meget håb om en T1D-kur i vores nærmeste fremtid.