Grant NIH na badania nad autoimmunologicznymi mechanizmami cukrzycy typu 1

Weill Cornell Medicine otrzymało czteroletni grant w wysokości 3,4 mln dolarów od National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, będącego częścią amerykańskiego National Institutes of Health (NIH), na badania dotyczące mechanizmów autoimmunologicznych prowadzących do rozwoju cukrzycy typu 1. Projekt poprowadzi prof. Shuibing Chen, Kilts Family Professor of Surgery i dyrektor Center for Genomic Health w Weill Cornell Medicine. Współkierownikiem projektu został wieloletni współpracownik prof. Chen – prof. Stephen Parker, specjalista w zakresie medycyny obliczeniowej, genetyki człowieka i biostatystyki, a także dyrektor Epigenomic Metabolic Medicine Center (EM2C) w Caswell Diabetes Institute na University of Michigan.

Według American Diabetes Association, cukrzycę typu 1 ma około 2 miliony Amerykanów, co stanowi od 5 do 10% wszystkich przypadków cukrzycy w USA. Choroba najczęściej rozpoczyna się w dzieciństwie lub we wczesnej dorosłości i polega na autoimmunologicznym niszczeniu komórek beta trzustki, odpowiedzialnych za produkcję insuliny. Pomimo stosowania insuliny w iniekcjach lub infuzji, pacjenci nie zawsze osiągają optymalną kontrolę glikemii, co zwiększa ryzyko powikłań, takich jak choroby serca, nerek czy siatkówki.

Mechanizm, w którym komórki beta są celem ataku limfocytów i przeciwciał, nadal nie jest w pełni poznany. Wiadomo jednak, że proces ten wymaga zarówno predyspozycji genetycznych, jak i czynników środowiskowych. Zespół prof. Chen i prof. Parkera planuje zbadanie wzajemnych interakcji tych elementów z użyciem zaawansowanych metod laboratoryjnych i obliczeniowych. Badacze będą m.in. analizować różnice molekularne pomiędzy komórkami beta i komórkami układu odpornościowego u pacjentów z cukrzycą typu 1 i osób zdrowych.

W ramach projektu wykorzystane zostaną trójwymiarowe hodowle komórkowe, tzw. organoidy, które pozwolą odtworzyć fragmenty trzustki i symulować proces autoimmunologicznego niszczenia komórek beta. Dotychczasowe badania genetyczne wskazały ponad 100 miejsc w genomie człowieka związanych z podwyższonym ryzykiem cukrzycy typu 1. Większość z tych wariantów ryzyka nie leży w regionach kodujących białka, lecz pełni funkcje regulacyjne – kontroluje m.in. poziom ekspresji genów czy sposób składania transkryptów genowych.

Eksperci z Weill Cornell Medicine i University of Michigan zamierzają określić, jak te warianty regulacyjne wpływają na podatność na chorobę. Zrozumienie szczegółowych mechanizmów genetycznych i środowiskowych umożliwi opracowanie markerów progresji choroby i potencjalnych strategii terapeutycznych. Ponieważ proces niszczenia komórek beta trwa miesiące lub lata, istnieje szansa na wczesne wykrycie i zatrzymanie choroby, zanim pacjent całkowicie utraci zdolność do naturalnej odpowiedzi insulinowej.

„Nasza interdyscyplinarna współpraca łączy genetykę, genomikę, biologię organoidów i metody obliczeniowe, aby odkryć relacje między czynnikami genetycznymi a środowiskowymi w cukrzycy typu 1” – podkreśla prof. Parker.
„Oczekujemy, że wyniki znacząco wpłyną na opracowanie nowych markerów progresji choroby i strategii terapeutycznych” – dodaje prof. Chen, będąca także członkiem Hartman Institute for Therapeutic Organ Regeneration w Weill Cornell Medicine.

Źródło: Weill Cornell Medicine