کشفی که راه را برای تشخیص زودهنگام بیماری دیابت نوع 1 هموار کرد

 30 اوت 2019- کشف جدید محققان موسسه ی تحقیقاتی Scripps، به شناسایی زودهنگام نشانه‌های بیماری دیابت نوع 1 کمک کرد. بیماری دیابت نوع 1 که پیش از این بنام دیابت نوجوانان معروف بود، یک بیماری خود ایمنی است که به طور معمول قبل از سن بلوغ ظاهر می‌شود. در این بیماری توانایی بدن برای تولید انسولین - هورمونی که برای زندگی ضروری است- از بین می رود. اغلب تشخیص این بیماری پس از بروز علائم تهدید کننده ی زندگی مانند کتواسیدوز دیابتی، صورت می گیرد. اما اگر راهی برای آزمایش بیماران در معرض خطر، برای نشانه‌های اولیه بیماری وجود داشته باشد، ممکن است تشخیص بیماری در مراحل اولیه امکان پذیر گردد.

در تحقیقات جدید که در ژورنالScience Immunology   منتشر شده ‌است، دانشمندان آنچه را که ممکن است اولین نشانگر زیستی دیابت نوع ۱باشد، کشف کردند. اگر نتایج مطالعه ی آنها که بر روی موشها انجام گردید، در انسان‌ تکرار شود، زمان آغاز مداخلات درمانی ممکن است برای بیمارانی که در مسیر توسعه ی این بیماری هستند، به شدت بهبود یابد.

پرفسور Luc Teyton استاد ایمونولوژی و میکروبیولوژی در مرکز تحقیقات Scripps می‌گوید: جنبه کاربردی این مطالعه، چیزی است که برای من بسیار هیجان‌انگیز است، با استفاده از تکنولوژی‌های آنالیز تک سلول برای مطالعه ی فاز پیش دیابت، ما توانستیم سلول‌هایT خاص ضد انسولین را با پاسخ‌ خودایمنی مشاهده شده در دیابت نوع ۱مرتبط کنیم و این تاییدی برای حرکت بسوی مطالعات انسانی است.

تقریبا ً 1.25 میلیون کودک و بزرگسال آمریکایی به دیابت نوع یک مبتلا هستند و میزان بروز آن به دلایلی که به طور کامل روشن نیست، همچنان در حال افزایش است. در افراد مبتلا به این بیماری، سیستم ایمنی به سلول‌های بتای لوزالمعده، که تنها سلولهای مسئول تولید انسولین هستند، حمله می‌کند. بدون انسولین، بدن این افراد قادر به انتقال قند از جریان خون به سلول‌ها نیست. به همین دلیل، افراد مبتلا به دیابت نوع 1 به نظارت دقیق بر سطح گلوکز و انسولین روزانه ی خود نیاز دارند.

جامعه علمی از مدتها پیش کشف کرده بود- از زمانی که مطالعه ی ژنتیکی دقیق دیابت نوع ۱بیش از 25سال پیش انجام شد - که در میان افراد مبتلا به دیابت نوع ۱، یک امضای ژنتیکی مشخص همیشه در میان گروه خاصی از مولکول‌های تنظیم‌کننده ی سیستم ایمنی که به عنوان HLAs(آنتی ژنهای لوکوسیت انسانی) شناخته می شوند، وجود دارد. پروتئین‌های HLA روی سطح سلول‌ها نشسته‌اند و به سیستم ایمنی می‌گویند که به سلول مورد نظر حمله کنند یا خیر. در حالی که این سیگنال دهی به طور معمول در نابود کردن سلول‌های خطرناک مفید است، زمانی که این مولکولها پیام‌های اشتباهی را به سیستم ایمنی ارسال کنند، می‌تواند خطرآفرین باشد. در مورد دیابت نوع ۱ ، پروتئین جهش یافته ی HLA به قطعات انسولین ساخته شده توسط سلول‌های بتا متصل می‌شود و این سلولها را مستعد تخریب توسط سیستم ایمنی می کند. در حالی که ارتباط بین جهش ژنتیکی HLA و دیابت نوع 1 بخوبی اثبات شده ‌است، جامعه علمی هرگز تاکنون قادر به تشخیص حالتی که سبب می شود سلول‌هایT  سیستم ایمنی به سمت این مولکول مشکل‌آفرین کشیده شوند، نشده است.

 این همان چیزی است که تیم پرفسور Teyton طی پنج سال تحقیق به آن پاسخ داد. کار آن‌ها شامل ارزیابی نمونه‌های خونی موش‌های دیابتی غیر چاق در مراحل بسیار اولیه ی این بیماری، با استفاده از تکنیک‌های بیولوژیکی پیشرفته ی ساختاری و محاسباتی برای درک این موضوع بود. آنالیز تک سلولی آنها، هرگز قبل از این بر روی این نوع از سلول‌ها انجام نشده بود. این تیم با همکاری دپارتمان بیولوژی ساختاری و زیست‌شناسی محاسباتی در موسسه ی اسکریپس، توالی DNA سلول‌ T این افراد را برای نمایی با رزولوشن بالا از عملکرد سلول و تغییرات ژنتیکی موجود در آن تعیین کرد.در کل، این مطالعه بیش از چهار ترابایت داده را تولید کرده ‌است.

 در میان یافته‌های کلیدی آن‌ها، یک مکانیزم ساختاری کشف شد که نام آن را "P9 switch"  گذاشتند، این مکانیسمبه سلول‌های CD4+ T  اجازه می‌داد تا پروتئین جهش یافته ی HLA را تشخیص داده و به سلول‌های بتا حمله کنند. آن‌ها همچنین کشف کردند که سلول‌های خطرناکTضد انسولین، همیشه در جزایر لانگرهانس وجود دارند. پیش از این مشخص نشده بود که سلول‌های T ضدانسولین از کجا منشا می گیرند و برخی به تولید آنها در گره‌های لنفاوی پانکراس مشکوک بودند.

قابل ‌ذکر است کهP9 switch  یک واکنش اولیه ی سریع ضد انسولین را در موش‌ها به راه می اندازد و سپس به سرعت ناپدید می شود. اگر این پدیده در انسان‌ها نیز صادق باشد، سلول‌های ایمنی مجهز به P9 switch  ، تنها در افرادی قابل‌ شناسایی هستند که در مراحل اولیه ی توسعه ی این بیماری باشند. بنابراین، آزمایش خونی که حضور این سلول‌ها را تایید کند، می‌تواند نشانه ی اولیه بیماری و امکان مداخله ی زودهنگام را فراهم نماید.

با نتایج این تحقیق پرفسور Teyton، تایید حرکت بسمت مطالعات انسانی را دریافت کرد. تیم او قصد دارد نمونه‌های خونی را از افراد در معرض خطر، در هر سال جمع‌آوری و این نمونه‌ها را برای نشانگرهای این بیماری تجزیه و تحلیل کند. دیابت نوع ۱دارای یک ارتباط ژنتیکی قوی است، بهمین دلیل احتمال ابتلا به دیابت نوع 1 برای افرادی که بستگان درجه ی اول آنها به این بیماری مبتلا هستند، نسبت به جمعیت عمومی 20 برابر بیشتر است و همین موضوع این افراد، را به گروه مناسبی برای نظارت بر نشانگرهای زیستی دیابت نوع 1 تبدیل کرده است. پرفسور Teytonمی‌گوید: تشخیص اولیه در طول پنج سال پیشرفت پیش بالینی و توانایی نظارت بر تخریب سلولهای بتا در زمان واقعی به ابداع مجموعه‌ای از مداخلات درمانی جدید با هدف پیشگیری از دیابت نوع و وابستگی به انسولین می‌انجامد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-08-discovery-paves-earlier-disease.html