Tăng mức protein trong một số tế bào gốc máu để hệ thống miễn dịch ngừng tấn công các tế bào insulin trong tuyến tụy có thể là một cách để ngăn chặn bệnh tiểu đường loại 1, theo một nghiên cứu mới được báo cáo.
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi những người ở Bệnh viện nhi Boston ở Trường Y khoa Harvard ở Massachusetts phát hiện rằng họ có thể đảo ngược tình trạng tăng đường huyết ở chuột tiểu đường bằng cách thay đổi tế bào gốc máu bị lỗi để tăng sản xuất protein gọi là PD-L1.
Trong bệnh tiểu đường loại 1, tuyến tụy không sản xuất đủ insulin. Nếu không có đủ insulin, cơ thể không thể chuyển đổi đường trong máu, hoặc glucose thành năng lượng cho tế bào, với kết quả là nó tích tụ trong máu.
Theo thời gian, lượng đường trong máu cao hoặc tăng đường huyết, dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như vấn đề về thị lực và tổn thương mạch máu, dây thần kinh và thận.
Hệ thống miễn dịch tấn công các tế bào beta
Khoảng 5% trong số 23,1 triệu người được chẩn đoán mắc bệnh tiểu đường ở Hoa Kỳ mắc bệnh tiểu đường loại 1.
Cơ thể sản xuất insulin trong tuyến tụy, là một cơ quan nằm ngay sau dạ dày. Nó chứa các tế bào beta sản xuất insulin thường cảm nhận lượng đường trong máu và giải phóng lượng insulin thích hợp để giữ mức đường bình thường.
Trong bệnh tiểu đường loại 1, một lỗi trong hệ thống miễn dịch làm cho các tế bào T viêm – thường phản ứng với các tế bào beta “tấn công” ở tế bào trong tuyến tụy. Không ai biết chính xác điều này xảy ra như thế nào, nhưng các nhà khoa học nghi ngờ rằng một loại virus, hoặc một số kích hoạt khác trong môi trường, đặt nó ở những người có gen di truyền nhất định.
“Chén thánh” của các nhà khoa học đang tìm cách chữa trị bệnh tiểu đường loại 1 là tìm cách ngăn chặn hoặc ngăn chặn sự tấn công miễn dịch trên các tế bào beta.
Một số phương pháp đã được thử nghiệm, bao gồm các loại thuốc “kìm tế bào” để ngăn chặn hoạt động của tế bào, vắc-xin cố gắng thay đổi đáp ứng miễn dịch, và phương pháp điều trị sử dụng tế bào gốc lấy từ dây rốn.
‘Các tế bào gốc máu bị lỗi’
Một cách tiếp cận đã cho thấy nhiều hứa hẹn hơn là “cấy ghép tủy xương tự thân,” cố gắng “khởi động lại” hệ thống miễn dịch của một người bằng cách sử dụng các tế bào gốc tạo máu của chính họ. Tuy nhiên, ngay cả phương pháp này đã không được chứng minh là có hiệu quả như các bác sĩ đã hy vọng nó sẽ được.
Hiện tại, trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu – dẫn đầu bởi điều tra viên cấp cao Paolo Fiorina, một trợ lý giáo sư nhi khoa tại Bệnh viện Nhi Boston tại Trường Y Harvard, có thể đã khám phá ra lý do tại sao các phương pháp điều trị sử dụng tế bào gốc máu của người đó có thể không hoạt động.
“Chúng tôi phát hiện ra rằng trong bệnh tiểu đường,” giáo sư Fiorina giải thích, “tế bào gốc máu có khiếm khuyết, thúc đẩy viêm và có thể dẫn đến sự khởi phát của bệnh.”
Các khiếm khuyết mà họ phát hiện ra là các tế bào gốc máu – tức là các tế bào tiền thân phát triển thành các tế bào trưởng thành – không tạo ra đủ lượng protein gọi là PD-L1 để tấn công lại tế bào T.
Họ tìm thấy điều này bằng cách sử dụng biểu hiện gen profiling để khám phá những protein mà tế bào gốc máu tạo ra. Họ phát hiện ra rằng mạng di truyền của các con đường kiểm soát sự sản xuất PD-L1 là khác nhau trong các tế bào gốc máu của con người và chuột tiểu đường. Sự khác biệt này là đủ để ngăn chặn PD-L1 được sản xuất, ngay cả trong giai đoạn đầu của bệnh.
‘Định hình lại hệ miễn dịch’
PD-L1 là một phân tử “điểm kiểm tra miễn dịch” giúp giữ cho hệ miễn dịch cân bằng. Khi nó cắm vào một protein khác gọi là PD-1 nằm trên bề mặt tế bào T, nó sẽ khử hoạt tính của chúng.
Các nhà khoa học đã chạy một số thí nghiệm trong đó họ điều trị các tế bào gốc máu để chúng tạo ra nhiều PD-L1 hơn và sau đó thử nghiệm chúng trên tế bào người và chuột. Họ phát hiện ra rằng các tế bào gốc máu biến đổi làm giảm phản ứng miễn dịch viêm ở cả tế bào người và chuột.
Khi họ tiêm những con chuột mắc bệnh tiểu đường bằng những tế bào gốc đã được sửa đổi, họ phát hiện ra rằng các tế bào đã đi đến tuyến tụy của động vật và đảo ngược tình trạng tăng đường huyết trong ngắn hạn. Về lâu dài, 1/3 số con chuột duy trì mức đường huyết bình thường trong suốt quãng đời còn lại của chúng.
“Thực sự có sự định hình lại hệ miễn dịch khi bạn tiêm các tế bào này”, giáo sư Fiorina lưu ý.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hai phương pháp lấy tế bào gốc máu để tạo ra nhiều PD-L1: một gen bổ sung một gen khỏe mạnh cho PD-L1, và một loại khác đã thay đổi máy móc protein của tế bào bằng một “cocktail” của ba phân tử nhỏ. Cả hai phương pháp đều có tác dụng đảo ngược bệnh tiểu đường.
“Vẻ đẹp của cách tiếp cận này là thiếu ảo của bất kỳ tác dụng phụ, vì nó sẽ sử dụng các tế bào của bệnh nhân.”
Giáo sư Paolo Fiorina
Trong khi đó, các nhà nghiên cứu đang làm việc với một công ty tư nhân để cải thiện phương pháp sử dụng các loại cocktail của các phân tử nhỏ. Họ hy vọng sẽ đưa ra một thử nghiệm lâm sàng về phương pháp này như một phương pháp điều trị bệnh tiểu đường loại 1.
