Autologiczne dorosłe komórki macierzyste dla pacjentów z cukrzycą typu 1 i udanym przeszczepem nerki

Przeszczep wysp trzustkowych jako potencjalna metoda leczenia cukrzycy była szeroko badana w ciągu ostatnich 10 lat. Takie podejście będzie jednak zawsze ograniczone głównie dlatego, że trudno jest uzyskać wystarczająco dużą liczbę oczyszczonych wysepek od dawców zmarłych. Jedną z alternatyw dla przeszczepów narządów lub tkanek jest wykorzystanie odnawialnego źródła komórek. Dorosłe komórki macierzyste są komórkami klonogennymi, zdolnymi zarówno do samoodnawiania, jak i różnicowania wieloliniowego. Komórki te mają potencjał do proliferacji i różnicowania się w dowolny typ komórek oraz do modyfikacji genetycznej in vitro, dostarczając w ten sposób komórek, które można izolować i wykorzystywać do przeszczepów.

Ostatnie badania dostarczyły dobrze zdefiniowanych protokołów różnicowania, które można wykorzystać do kierowania komórek macierzystych do określonych linii komórkowych, takich jak neurony, kardiomiocyty i komórki wydzielające insulinę. Co więcej, te pochodne komórki były przydatne w różnych modelach zwierzęcych. Pod tym względem komórki wydzielające insulinę pochodzące z embrionalnych komórek macierzystych myszy R1 przywracają normalne stężenie glukozy we krwi, gdy są przeszczepiane zwierzętom z cukrzycą indukowaną streptozotocyną. Nasza grupa ma wyizolowane komórki macierzyste (podzbiór komórek macierzystych Cluster Designated (CD) 34 dodatni), które są zdolne do różnicowania się ex vivo w wiele typów tkanek. W określonych warunkach, w hodowli, około 40 procent komórek wytwarza insulinę i obniża poziom cukru we krwi u myszy indukowanych streptozotocyną.

Klinicznie przeprowadziliśmy próbę I fazy podawania komórek macierzystych pacjentom z niewydolnością wątroby. Procedura była dobrze tolerowana, bez specyficznych skutków ubocznych i z utrzymującymi się oznakami korzyści klinicznej. Wyniki te potwierdzają ten protokół zastosowania terapii dorosłymi komórkami macierzystymi w leczeniu cukrzycy.

W celu oceny potencjalnych zastosowań klinicznych tych ostatnich postępów zaprojektowaliśmy prospektywne badanie kliniczne fazy I rozszerzonego potomstwa dorosłego podzbioru CD34-dodatniego (InsulinCytes) wstrzykniętego bezpośrednio do trzonu i ogona trzustki uczestników poprzez selektywne cewnikowanie tętnica śledzionowa. Grupa badana składała się z pacjentów z powikłaną cukrzycą typu I oraz przeszczepem nerki w celu ustalenia, czy daje to korzyść kliniczną jako model leczenia cukrzycy.

Czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF) zostanie podany odpowiednim pacjentom w celu mobilizacji ich hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC) ze szpiku kostnego do krążenia obwodowego. Te krwinki zostaną pobrane od każdego pacjenta za pomocą leukaferezy. Komórki macierzyste CD34-dodatnie zostaną następnie wyizolowane przez immunoselekcję i wprowadzone do fabryki komórek Nunc, gdzie podzbiór komórek macierzystych CD34-dodatnich będzie mógł przyczepić się do plastikowych tacek w fabryce komórek przez 2 godziny w temperaturze 37 stopni C w 5% dwutlenku węgla . Po tym okresie niezwiązane komórki CD34-dodatnie zostaną wypłukane z układu, a komórki potomne przyczepionych komórek wydzielone do pożywki supernatantu namnażają się w obecności pożywki wzrostowej uzupełnionej czynnikami wzrostu. Pod koniec 6-dniowej ekspansji komórki macierzyste będą różnicowane w komórki wydzielające insulinę i białko c-peptyd w ciągu następnych 14 dni poprzez dodanie określonych odczynników/czynników wzrostu i dalszą inkubację w temperaturze 37°C w 5% dwutlenku węgla w zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Wytwarzania (GMP). Jako etap opcjonalny komórki można znakować tlenkiem żelaza, aby umożliwić śledzenie komórek za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) przed podaniem pacjentowi.

Trwające doświadczenie instytutu z pacjentami z niewydolnością wątroby, którym podano infuzję niezróżnicowanych komórek macierzystych, wykazało, że podawana dawka do 2 x 10 komórek log 9 była dobrze tolerowana. Proponowana grupa badawcza będzie składać się z 10 pacjentów z cukrzycą typu I lub typu 2, którzy przeszli udany przeszczep nerki.

Głównym celem pracy jest ocena bezpieczeństwa i tolerancji wlewu komórek macierzystych do trzustki, a następnie ocena wpływu tej nowej metody leczenia cukrzycy.