با برداشتن یک ژن در موش ها از ابتلای آنها به دیابت نوع 1 جلوگیری شد

26مارس 2020- مطالعه ی جدید محققان دانشگاه Wisconsin-Madison، نشان داد که با حذف یک ژن از سلول های بتا( تولید کننده انسولین)، در موش ها از حمله ی خود ایمنی به این سلولها و ایجاد دیابت نوع 1 جلوگیری گردید.با این کار ممکن است راههایی را برای جلوگیری از دیابت نوع 1 در افراد پرخطر و همچنین سایر بیماری های اتوایمیون( که سیستم ایمنی بدن به سلولهای خودی حمله می کند)، کشف شود.

پرفسور Feyza Engin، استاد شیمی بیومولکولار در دانشگاه ویسکانسین - مدیسون و نویسنده اصلی یک مطالعه ی جدید که امروز در مجله Cell Metabolism منتشر شده است، می گوید: افرادی که در معرض خطر زیادی برای ابتلا به دیابت نوع 1 هستند، قابل شناسایی هستند زیرا آنها در بدن سرم خود دارای اتوآنتی بادی هایی هستند، به این معنا كه می توانیم بگوییم كه چه كسی در طی دو سال آینده به دیابت نوع 1 مبتلا شود.اما مسئله این است که پزشکان کار چندانی برای این افراد نمی توانند انجام دهند، زیرا هنوز درمانی برای پیشگیری از این بیماری وجود ندارد.

محققان در آزمایشگاه پرفسورEngin ، یک نژاد از موش هایی را که از نظر ژنتیکی برای ایجاد دیابت نوع 1 پرورش یافته بودند، تغییر دادند. درست قبل از شروع حمله ی ایمنی، آنها یک ژن منفرد به نامIRE1-alpha ، را که در پاسخ سلولهای موش به استرس نقش دارد، از سلولهای بتا حذف کردند.

پرفسور Engin، انتظار داشت که حذف این ژن از سلول های تولید کننده انسولین منجر به شتاب در ایجاد دیابت شود. اما حذف ژن باعث ایجاد تفاوت چشمگیر و غیرمنتظره ای در موشها شد.او گفت: ما انتظار داشتیم سلول های بتا به زودی از بین بروند. در عوض، دانشجویانم به من گفتند كه میزان قند خون موش ها پس از افزایش اولیه ای كه دو هفته به طول انجامید، به حالت عادی بازگشت. من نمی توانستم این را باور كنم، در واقع سلولهای بتا به تولید طبیعی انسولین خود بازگشته بودند، اما ابتدا آنها یک قدم به عقب برداشته و به سلولهای نابالغ تبدیل شده بودند.

پرفسورEngin  و نویسنده اول این مقاله Hugo Lee، دانشجوی کارشناسی ارشد آزمایشگاه او، گفتند: با حذف این ژن سلولهای بتا تقریبا تغییر قیافه می دهند. آنها هویت بالغ خود را از دست می دهند و یک قدم معکوس در تمایز بر می دارند. آنها خصوصیاتی از سلولهای نیایاخته[1] را نشان می دهند و هورمونهای سایر سلولهای پانکراس را علاوه بر انسولین تولید می کنند.

اگر این قدم معکوس در تمایز قبل از اینکه یک پاسخ اتوایمیون، سلولهای بتا را در معرض خطر قرار دهد، اتفاق افتد، سلولهای T که با آنها ملاقات می کنند جواب متفاوتی می دهند.

پرفسورEngin گفت: هنگامی که آنها تمایز معکوس می یابند، دیگر مانند سلول های بتای معمولی عمل نمی کنند. آنها بیان ژنهای زیادی که سیگنال "به من حمله کنید" را به سلولهای ایمنی بدن می فرستند، کاهش می دهند. هنگامی که این سیگنال ها کاهش می یابند، فعالیت دیابتوژنیک سلولهای T نیز تغییر می کند و دیگر سلولهای T، سلولهای بتا را به عنوان یک مشکل تشخیص نمی دهند و به آنها حمله نمی کنند.

سپس سلولهای بتای نابالغ و متمایز نشده، مجدداً به سلولهای بتای بالغ و عملکردی متمایز می شوند که اهمیتش مشابه با مرحله ی قبلی است.

پرفسور Engin می گوید: موش ها برای مدت کوتاهی(2 هفته) هایپرگلایسمی گذرایی را تجربه می کنند. که برای چند هفته خطرناک نیست، اما پس از آن سلولهای بتای جدید دوباره به کار خود بر می گردند و انسولین را مانند آنچه از آنها انتظار می رود، تولید می کنند.

سلول های T فعالیت خود را تغییر می دهند و با تغییرات سازگار باقی می مانند و تاکنون که محققان این سلول های بتا را در موش ها دنبال کرده اند، به آنها حمله نکرده اند.

پرفسور Engin می گوید: جالب توجه این است که حتی پس از بازگشت سلولهای بتا، سلولهایT آنها را به حال خود رها می كنند. آنها هنوز یك سال بعد از شروع آزمایش هیچ فعالیت دیابتوژنیكی در موشها نداشته اند، كه این مدت معادل با 40 یا 50 سال برای زندگی انسان است.

دو دارویی که در مراحل آزمایشات بالینی دیابت نوع 1 هستند پاسخ به استرس سلولهای بتا را هدف قرار می دهند، از جمله دارویی که پرفسور Engin اثر آن را بر موش ها هنگام کار در دانشگاه هاروارد کشف کرد. یافته های جدید آزمایشگاه وی می تواند به راهنمای استفاده از داروهای دیابت در آزمایشات بالینی منجر شود یا به ایجاد روشهای درمانی جدید کمک کند، و ممکن است در سایر اختلالات ایمنی بدن- مانند آرتروز، لوپوس و بیماری ام اس- اثر مشابهی را نشان دهد.

پرفسور Engin می گوید: ما یک نقطه زمانی بسیار مهم را یافته ایم که در آن زمان، تمایز زدایی به شدت در کاهش فعالیت دیابتوژنیک سلول های ایمنی موثر است. اگر بتوانیم سلول مناسبی که مورد هدف حمله ی اتوایمیون در سایر بیماریها قرار می گیرد، را تعیین کنیم، سپس آن سلولهای قربانی را در زمان مناسب و قبل از حمله ی اتوایمیون یک مرحله "در بلوغ" به عقب برگردانیم، شاید بتوانیم از نقش آنها در پیشرفت سایر بیماری های اتوایمیون جلوگیری کنیم.

منبع:

Cell Metabolism. doi.org/10.1016/j.cmet.2020.03.002.

https://www.news-medical.net/news/20200326/Removing-a-gene-prevents-Type-1-diabetes-in-mice-by-disguising-beta-cells.aspx