Трансплантаты из кожи могут лечить ожирение и диабет.
Эпидермис кожи и её придатки обеспечивают защитный барьер от широкого спектра внешних воздействий, а также является своеобразной оболочкой, которая контролирует циркуляцию биологических жидкостей организма. Для выполнения этих функций, в случае получения внешней физико-химической травмы, наша кожа должна уметь восстанавливаться, проходя процессы гомеостаза и заживление раны.
Оба процесса основаны на активности стволовых клеток кожи, включая активацию и миграцию стволовых клеток при повреждении. При этом организм регулирует баланс пролиферации стволовых клеток, участвующих в самообновлении и дифференциации во время гомеостаза тканей.
При повреждении кожи запускается механизм эпидермального гомеостаза, который мобилизует стволовые клетки, заставляя их мигрировать вверх, чтобы повторно эпителизировать повреждённый эпидермис.
Функциональная значимость и техническая доступность сделали волосяные фолликулы отличной модельной системой для изучения соматических стволовых клеток кожи во время гомеостаза тканей или при патологической стимуляции.
Исследователи использовали данные из модельной системы стволовых клеток кожи для создания новой формы терапии с использованием изменённых генов.
Учёные из Чикагского университета в своём недавнем исследовании представили доказательства концепции новой формы генной терапии, проводимой с использованием трансплантации кожи. В своих экспериментальных опытах они лечили диабет второго типа и ожирение у мышей, изменяя ген гормона GLP1 (глюкагоноподобный пептид), который отвечает за стимуляцию выработки инсулина поджелудочной железой. Как известно, этот белковый гормон поджелудочной железы помогает предотвращать осложнения вызванные диабетом, регулируя уровень глюкозы в крови. Помимо этого, гормон вызывает задержку опорожнения желудка, что в свою очередь способствует уменьшению аппетита.
В интервью изданию researchgate.net Д-р Xiaoyang Wu поделился результатами проделанной работы.
RG: Что побудило вас проводить исследования в этом направлении?
Xiaoyang Wu: Мы проводим изучение соматических стволовых клеток в течение длительного времени. Стоит отметить, что стволовые клетки кожи имеют несколько интересных преимуществ в качестве агониста при проведении соматической терапии с использованием генной модификации. Трансплантация участков кожи человека с использованием системы CEA, разработанной из стволовых клеток, на протяжении десятилетий доказала в клинических условиях свою эффективность и безопасность применения при лечении ожоговых ран.
RG: Можете ли вы рассказать нам, каких результатов вы достигли?
Xiaoyang Wu: Проводя опыты на мышах для тестирования генной терапии, мы создали новую систему трансплантации кожи. В нашей доказательной концепции мы показали, что можем добиться систематического высвобождения GLP1 в необходимой терапевтической концентрации с помощью искусственных кожных трансплантатов.
RG: Как это может помочь при лечении ожирения или диабета?
Xiaoyang Wu: При разработке для осуществления терапевтических действий с использованием гормонов, таких как GLP1, кожные трансплантаты могут использоваться для подавления увеличения массы тела и развития диабета второго типа. В случае с ожирением, гормон вызывает задержку опорожнения желудка, что в свою очередь способствует уменьшению аппетита. Если говорить о диабете, то нами доказано, что гормон GLP1 стимулирует устойчивую выработку инсулина.
RG: Существуют ли альтернативные методы терапии, и если да, то почему кожные трансплантаты лучше?
Xiaoyang Wu: Агонист рецептора GLP1 можно применять путём инъекций, но период полураспада будет слишком коротким. Доставка генов с использованием трансплантации стволовых клеток кожи обеспечивает долгосрочный и безопасный способ доставки «лекарств» в организм.
RG: Считаете ли вы, что ваш метод будет иметь такой же эффект у людей?
Xiaoyang Wu: Наша доказательная работа показала, что можно использовать искусственные кожные трансплантаты для лечения многих не стероидных заболеваний. Клинический перевод наших результатов будет относительно прост, так как трансплантация кожи у человека достаточно хорошо изучена и клинически используется для лечения ожоговых ран в течение многих лет.
RG: Чего в дальнейшем вы ожидаете от исследований?
Xiaoyang Wu: Прежде чем дело дойдёт до клинического перевода, мы сделаем детализацию нашей модели кожной терапии, исследовав потенциальную иммунную реакцию, стабильность кожных трансплантатов и продолжительность терапевтических эффектов. Мы также заинтересованы в использовании нашей лабораторной модели использования кожных трансплантатов для тестирования других потенциальных применений. К примеру, применение генной терапии для таких генетических заболеваний человека, как гемофилия (заболевание на почве пониженной свёртываемости крови) и патологий мочеполовой системы.