Нобелевский противомалярийный препарат способен превращать альфа-клетки поджелудочной железы в бета-клетки.

 Нобелевский противомалярийный препарат способен превращать альфа-клетки поджелудочной железы в бета-клетки.

Артемизинин - препарат, представляющий собой экстракт полыни однолетней (за его разработку в 2015 году присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине), а также его синтетические производные, обладающие противомалярийной активностью, оказались способными превращать альфа-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, продуцирующие в норме глюкагон, в бета-клетки. Уже несколько лет учёными из Исследовательского центра молекулярной медицины в Вене испытывались всевозможные способы для преобразования стволовых или иных соматических клеток организма в клетки, синтезирующие инсулин, что могло бы обеспечить замещение разрушенных клеток у пациентов с сахарным диабетом I типа. Исследования проводились на клеточной культуре альфа-клеток и увенчались успехом: обработанные артемизинином альфа-клетки «сменили ориентацию».

Альфа- и бета-клетки формируют совместно ещё с минимум тремя высокоспециализированными типами клеток эндокринные участки поджелудочной железы - центрального регулятора уровня сахара в крови. Инсулин, продуцируемый бета-клетками, снижает уровень глюкозы в крови, а глюкагон альфа-клеток, являясь антагонистом инсулина, повышает его. Однако в опытах на модельных организмах клетки проявили свою пластичность - критическая потеря бета-клеток приводит к тому, что альфа-клетки «переквалифицируются», принимая на себя функции утраченных продуцирующих инсулин клеток, чтобы сгладить повреждение.

В этом процессе ключевая роль была выявлена за генетическим переключателем Arx. Arx является регулятором многих генов, отвечающих за выполнение альфа-клетками своей функции; выключение Arx становится решающим моментом для изменения их генетической программы. Но до сих пор этот процесс наблюдался только на примере лабораторных животных с неактивным геном Arx, что не давало представления о том, необходимы ли для подобного превращения одного типа клеток в другой какие-то специфические факторы из непосредственного окружения клеток или, может быть, отдалённые сигналы от клеток других органов, и, если необходимы, то какие.

Чтобы исключить возможное участие таких факторов, учёными из Вены использовались специальные линии альфа- и бета-клеток, которые можно было бы наблюдать изолированно. И даже в отсутствие взаимодействия с остальными клетками вне организма «превращение» клеток было зафиксировано.

Артемизинин опосредует проявление альфа-клетками функций бета-клеток: происходит его связывание с белком гефирином, который активирует GABA-рецепторы (рецепторы ГАМК) - центральные переключатели клеточных сигнальных путей, что, в свою очередь, запускает каскад биохимических реакций, приводящих в итоге к синтезу инсулина.

Кроме того, действие артемизинина на клетки островков Лангерганса было отмечено не только на клеточной культуре, но и на крысах и мышах с диабетом - были констатированы нормализация уровня глюкозы в крови и количественное увеличение бета-клеток. Поскольку лиганды для связывания с артемизинином сильно схожи у мышей и людей, это даёт повод надеяться на схожесть и полученных эффектов. Но сложностей впереди ещё немало. К примеру, даже если с помощью противомалярийных препаратов удастся восполнить пул бета-клеток, будет сложно защитить их от повторной аутоиммунной атаки.