Mini-estomacs à insuline: un changeur de jeu pour le diabète?


Mini-estomacs à insuline: un changeur de jeu pour le diabète?

La clé d'une nouvelle thérapie cellulaire pour le diabète peut se trouver dans l'estomac, selon les résultats d'une nouvelle étude; Les chercheurs ont utilisé des cellules de l'estomac pour créer des «mini-organes» qui produisent de l'insuline lorsqu'ils sont transplantés chez la souris.

Cette image montre une section du mini-estomac, avec des cellules productrices d'insuline mises en surbrillance en rouge.

Crédit d'image: Chaiyaboot Ariyachet

Aux États-Unis, environ 29,1 millions de personnes souffrent de diabète. Parmi ceux-ci, environ 1,25 millions ont un diabète de type 1, où la destruction des cellules bêta dans le pancréas arrête la production d'insuline, entraînant une régulation inadéquate des taux de glycémie.

Dans une tentative de trouver un remède contre la maladie, les chercheurs ont passé des années à rechercher des moyens de remplacer ces cellules bêta productrices d'insuline.

En octobre dernier, par exemple, Medical-Diag.com A rapporté une étude dans laquelle les chercheurs ont reprogrammé les cellules dérivées du conduit pancréatique (HDDC) pour se comporter comme des cellules bêta et produire et sécrète de l'insuline.

Mais cette dernière étude - publiée dans le journal Cellule souche cellulaire - suggère que les cellules de la partie inférieure de l'estomac, connue sous le nom de région du pylore, présentent le plus grand potentiel à reprogrammer pour agir comme des cellules bêta.

Les cellules d'estomac reprogramées ont normalisé les taux de glucose chez la souris

L'auteur principal de l'étude, Qiao Zhou, du Département des cellules souches et de la Biologie régénératrice de l'Université Harvard de Boston, MA, et ses collègues, ont manipulé des souris génétiquement pour exprimer trois gènes qui ont la capacité de convertir les cellules en cellules bêta.

Cela a permis à l'équipe de déterminer quelles cellules dans les souris étaient les plus susceptibles d'avoir un potentiel producteur d'insuline.

  • Sur les 29,1 millions de personnes soupçonnées de diabète aux États-Unis, environ 8,1 millions ne sont pas diagnostiqués
  • Environ 1,4 million d'Américains sont diagnostiqués avec le diabète chaque année
  • Le diabète de type 2 est la forme la plus commune, représentant environ 90 à 95% de tous les cas.

En savoir plus sur le diabète

"Nous avons regardé partout, du nez à la queue de la souris", dit Zhou. "Nous avons découvert, de façon surprenante, que certaines des cellules de la région du pylore de l'estomac sont les plus susceptibles de se transformer en cellules bêta. Ce tissu apparaît Pour être le meilleur matériel de départ."

La région du pylore est la zone qui joint l'estomac à l'intestin grêle.

Les chercheurs expliquent que lorsqu'ils ont reprogramé diverses cellules pour se comporter comme des cellules bêta, les cellules de pylore ont eu la réponse la plus forte aux taux élevés de glycémie chez les souris, produisant de l'insuline afin de ramener leur taux de glucose à la normale.

Pour tester l'efficacité de ces cellules, les chercheurs ont détruit les cellules bêta de deux groupes de modèles de souris du diabète. Un groupe a reproduit ses cellules de pylore pour agir comme des cellules bêta, alors qu'un groupe témoin n'a pas subi de reprogrammation de cellule de pylore.

Alors que les souris du groupe témoin sont mortes dans les 8 semaines, celles qui avaient leurs cellules de pylore reprogrammées maintenaient leur taux d'insuline et de glucose pendant toute la période de surveillance, qui était jusqu'à 6 mois. Cela suggère que les cellules de pylore reprogrammées ont compensé le manque de cellules bêta.

Demandé pourquoi les cellules de pylore semblent être les meilleures cellules à convertir pour la production d'insuline, a déclaré Zhou Medical-Diag.com : "De nos études moléculaires et physiologiques, les cellules bêta dérivées de pylore semblent ressembler le plus aux cellules bêta natives dans le pancréas et peuvent donc mieux travailler à la régulation de la glycémie".

L'équipe note qu'il existe un autre avantage à utiliser des cellules de la région de Pylorus: les cellules souches dans cette zone se renouvellent régulièrement. Ils expliquent que lorsque le premier ensemble de cellules reprogrammées a été détruit chez les souris, les cellules souches du pylore les ont régénérées.

"Dans différents états pathologiques, vous avez une perte constante de cellules bêta", explique Zhou. "Nous fournissons, en principe, un avantage pour les reconstituer".

Les mini-estomacs compensent le manque de cellules bêta

Zhou explique que, dans l'étude, les souris ont été conçues pour exprimer trois gènes qui ont la possibilité de reprogrammer des cellules sur des cellules bêta, mais cette technique ne serait pas possible chez les humains.

Afin de remédier à ce problème et ouvrir la voie à une thérapie clinique potentielle, les chercheurs ont extrait du tissu gastrique des souris et ont conçu les cellules tissulaires dans un laboratoire pour exprimer des facteurs qui conduiraient à la conversion des cellules de l'estomac en cellules bêta.

Ensuite, l'équipe a incité les cellules reprogrammées à former un mini-estomac mesurant environ 0,5-1 cm de diamètre, avant de transplanter ces minuscules organes dans les membranes des cavités abdominales des souris.

Les chercheurs ont ensuite détruit les cellules bêta de la souris afin de voir si le mini-estomac prendrait leur travail.

Ils ont constaté que pour cinq des 22 souris qui ont été transplantées avec les mini-estomacs, leur taux de glucose sanguin est resté normal. L'équipe dit que c'est le taux de réussite qu'ils s'attendaient à voir.

"Lorsque vous mettez cela ensemble, vous demandez essentiellement aux cellules souches récoltées de s'organiser automatiquement dans un organe sur une matrice", explique Zhou. "La limitation est de savoir si le tissu que vous avez transplanté peut réorganiser avec succès avec les bonnes couches".

Mini-estomac: un traitement réalisable pour les patients diabétiques?

Bien qu'il y ait un long chemin à parcourir avant que la transplantation mini-estomac ne devienne une option pour les patients atteints de diabète, Zhou croit que leur étude suggère qu'il est possible:

Ce qui est potentiellement vraiment génial à propos de cette approche, c'est que l'on peut biopser d'une personne, développer les cellules in vitro et les reprogrammer vers des cellules bêta, puis les transplanter pour créer une thérapie spécifique au patient. C'est ce à quoi nous travaillons maintenant. Nous sommes très excités."

En fait, Zhou a dit Medical-Diag.com Que l'équipe a déjà développé des mini-estomacs humains qui peuvent produire de l'insuline. "Nous les testons maintenant dans des modèles de souris", a-t-il déclaré. "Notre objectif est de générer des cellules bêta spécifiques au patient à partir de ces échantillons et de les transplanter."

Mais ces mini-estomacs auront-ils une cure pour le diabète? "Je pense que notre méthode ouvre la voie à une nouvelle approche de la thérapie cellulaire pour traiter le diabète à coup sûr", a déclaré Zhou. "Un remède contre le diabète nécessitera une plus grande multi- Une approche approfondie. Aucun traitement unique, à mon avis, ne peut guérir complètement le diabète ".

Le mois dernier, Medical-Diag.com A rapporté le développement d'une stratégie de traitement prometteuse pour les patients atteints de diabète de type 1 sous forme de cellules pancréatiques encapsulées.

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