Mukowiscydoza, choć najczęściej kojarzona z płucami, dotyka również innych narządów, w tym trzustki. Wielu pacjentów cierpi na zaburzenia trawienne oraz cukrzycę związaną z mukowiscydozą (Cystic Fibrosis Related Diabetes, CFRD). Rola białka CFTR w rozwoju tych objawów nadal pozostaje nie w pełni wyjaśniona. Zespół badawczy pod kierunkiem prof. Markusa Breuniga z Universitätsklinikum Ulm, dzięki wykorzystaniu modelu organoidów trzustki, bada molekularne mechanizmy choroby. Projekt ten został sfinansowany przez Bundesverband Mukoviszidose e.V. kwotą 149 495 euro.
Problemy trzustki u większości pacjentów z mukowiscydozą
U około 80% osób z mukowiscydozą stwierdza się niewydolność trzustki, prowadzącą do niedoboru lub braku enzymów trawiennych. Skutkiem tego są dolegliwości żołądkowo-jelitowe, takie jak bóle brzucha, biegunki, utrata masy ciała czy niedobory pokarmowe. Leczenie tych zaburzeń wymaga stosowania enzymów trawiennych podczas posiłków.
Oprócz egzokrynnych (zewnątrzwydzielniczych) problemów trzustki około połowa pacjentów rozwija z wiekiem cukrzycę związaną z mukowiscydozą (CFRD), wymagającą terapii insulinowej. Aby opracować skuteczne terapie tych objawów, konieczne jest zrozumienie mechanizmów rozwoju choroby oraz funkcji białka CFTR w różnych komórkach trzustki.
Organoidy trzustki jako narzędzie badawcze
Zespół prof. Markusa Breuniga opracował w laboratorium model organoidów trzustki z ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych. Model ten pozwala na analizę etapów rozwoju mukowiscydozy w trzustce, zarówno pod kątem zmian czasowych, jak i komórkowych. Badacze zakładają, że wczesne zmiany w rozwoju embrionalnym mogą mieć kluczowe znaczenie dla późniejszych objawów, takich jak zaburzenia trawienne czy cukrzyca.
Obecnie wiadomo, które komórki trzustki produkują CFTR, ale proces powstawania tego kanału u ludzi pozostaje nie do końca zrozumiały. Dzięki modelowi organoidów naukowcy badają, gdzie i kiedy CFTR jest wytwarzany oraz jak różne typy komórek – egzokrynne (produkujące enzymy trawienne) i endokrynne (wytwarzające insulinę i glukagon) – różnią się od siebie w porównaniu do zdrowych komórek kontrolnych.
Modulatory CFTR a zapobieganie zmianom trzustkowym
Badania w modelu organoidów mają pomóc ustalić, jakie znaczenie ma CFTR dla rozwoju i funkcji komórek trzustki. W planach są eksperymenty, które porównają rozwój i funkcję komórek w obecności i braku modulatorów CFTR na różnych etapach. Naukowcy chcą sprawdzić, czy wczesne podawanie modulatorów może zapobiec charakterystycznym zmianom w trzustce związanym z mukowiscydozą.
W projekcie współpracuje również zespół Prof. Dr. Rebecki Hull-Meichle z University of Alberta w Kanadzie, który specjalizuje się w badaniach nad cukrzycą związaną z mukowiscydozą.
Źródło: Bundesverband Mukoviszidose e.V.
