Cukrzyca, choroba nieuleczalna, a jednak taka, z którą można żyć i dożyć zaawansowanego wieku pozostaje niekwestionowalnym brzemieniem dla wszystkich pacjentów i ich rodzin. Stanowi także potężne wyzwanie dla naukowców, którzy – od kiedy mają do dyspozycji narzędzia biologii molekularnej – starają się zidentyfikować jej podłoże genetyczne i znaleźć metody na okiełznanie genów, które wymknęły się spod kontroli. Co jakiś czas pojawiają się w prasie naukowej doniesienia o kolejnych odkryciach genetyków i każde z nich staje się przysłowiową brzytwą, której chwytają się chorzy na cukrzycę z nadzieją, że może tym razem udało się naukowcom dotrzeć do sedna sprawy. Diabetycy nie tracą nadziei, a badacze zagłębiają się coraz dalej w gąszcz kwasów nukleinowych i białek chorych komórek, mnożąc doniesienia o kolejnych odkryciach, z których dwa ostatnie, moim zdaniem, zasługują na szczególną uwagę. Pierwsze z nich dotyczy cukrzycy typu 1, a drugie – cukrzycy typu 2. Obydwa mają na razie jeszcze charakter czysto eksperymentalny i nie należy liczyć na to, że naprawianie chorych genów stanie się z dnia na dzień obowiązującą metodą leczenia cukrzycy, jednakże wyniki tych doświadczeń są niezwykle obiecujące.

U pacjentów z cukrzycą typu 1, można zmusić komórki jelita do produkcji insuliny i tym samym ominąć konieczność przeszczpu komórek macierzystych, donoszą Chutima Talchai i Domenico Accili – naukowcy z Columbia University Medical Center i New York Stem Cell Foundation w marcowym numerze Nature Genetics. Dotychczas większość badaczy uważała, że najlepszą metodą uwolnienia pacjentów od codziennych zastrzyków insuliny mógłby być przeszczep embrionalnych komórek macierzystych. Ten pogląd wynika z samego charakteru choroby, będącej chorobą autoimmunologiczną, w której organizm niszczy własne komórki trzustki uniemożliwiając produkcję insuliny, co jest powodem wysokich stężeń glukozy we krwi. Wiele tego typu eksperymentów przeprowadzono na laboratoryjnych myszach, jednak nie we wszystkich przypadkach udawało się uzyskać wystarczającą produkcję insuliny. Tymczasem stwierdzono, że w jelitach myszy niektóre komórki progenitorowe (funkcjonujące na ogół w procesach naturalnej regeneracji) są w stanie dać początek komórkom produkującym insulinę. Kiedy na drodze manipulacji genetycznej wyłączono w nich gen Foxo1 (uczestniczący w „podejmowaniu decyzji” przez komórki, co do ich różnicowania), zaczęły one produkować i wydzielać insulinę. I proces ten nie był zależny od wieku myszy. Bardzo istotnym punktem tego odkrycia jest fakt, że tak zmodyfikowane komórki jelita były w stanie wydzielać insulinę w odpowiedzi na zwiększone stężenia glukozy we krwi i były również w stanie normalizować jej poziom, tak jakby posiadały specyficzne receptory. Jeśli udałoby się skłonić jelita pacjentów do produkcji insuliny, byłoby to z pewnością mniej inwazyjne rozwiązanie, niż terapia komórkami macierzystymi. Poza tym, układ pokarmowy jest częściowo chroniony przed atakami ze strony układu odpornościowego, więc najprawdopodobniej istniałaby także możliwość zahamowania choroby.

Druga istotna informacja dotyczy cukrzycy typu 2.

Doniesienie pochodzi z bardzo renomowanego Salk Institute for Biological Studies (La Jolla, Kalifornia) i zostało opublikowane 8 kwietnia w tygodniku Nature. Naukowcy, pod kierunkiem profesora Marca Montminy, odkryli parę cząsteczek regulujących produkcję glukozy w wątrobie. Odpowiednia kontrola obu białek stanowiłaby nową metodę leczenia insulinoopornej cukrzycy typu 2. Podobnie, jak w poprzednich badaniach i tu głównymi bohaterkami były laboratoryjne myszy chore na cukrzycę. Ludzki metabolizm jest skomplikowanym systemem, bardzo precyzyjnie funkcjonującym u zdrowych osobników. Kluczem do sukcesu jest zrozumienie najdrobniejszych jego zakłóceń. W normalnych warunkach podstawowym paliwem naszych organizmów jest glukoza uzyskiwana z pokarmu, niezbędna do funkcjonowania w okresach dziennej aktywności. Podczas snu potrzebujemy niewiele energii i tę otrzymujemy ze zgromadzonego tłuszczu. Stanowi on pewne źródło energii, aczkolwiek powoli uwalnianej. Niektóre partie naszego organizmu, np. mózg wykazuje stałe zapotrzebowanie na glukozę, jako źródła energii. Czerpie ją wtedy z glikogenu, zgromadzonego w wątrobie, a rozkładanego do glukozy dzięki glukagonowi. Glukagon przestaje działać, kiedy glukoza zaczyna być na nowo dostarczana do organizmu podczas posiłków. Wszystko odbywa się za naciśnięciem przez glukagon „molekularnego guzika”, czyli białka CRTC2. Jednak w sytuacji oporności na insulinę, CRTC2 pozostaje włączony za długo, skutkiem czego stężenie cukru w krwiobiegu jest za wysokie. Badacze zidentyfikowali system przekaźnikowy, w którym główną rolę odgrywa receptor IP3 znajdujący się poza wątrobą. Nazwali go „molekularnym kranikiem”. Wszystkie elementy pozostają ściśle ze sobą powiązane: glukagon „otwiera” IP3 skutkiem czego do komórki wpływa więcej wapnia (wszędobylskiej cząsteczki sygnalizacyjnej), do akcji włącza się kalcyneuryna (białko sygnalizacyjne), która aktywuje CRTC2 i w efekcie dochodzi do uwolnienia odpowiednich ilości glukozy z wątroby. U myszy chorych na cukrzycę aktywność obydwu białek, czyli IP3 oraz CRTC2, pozostaje na znacznie zwiększonym poziomie, a celem naukowców jest jej zdecydowane obniżenie. Znane są już specyficzne produkty, które są w stanie zamknąć „molekularny kurek” u myszy. Pozostaje jeszcze (bagatelka!) stwierdzić, czy mogłyby działać u ludzi. Jak mówi sam Marc Montminy „Przed nami jest jeszcze wiele pracy”.