Naukowcom z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven (Belgia) udało się, przy pomocy metod inżynierii genetycznej zahamować rozwój cukrzycy typu 1 u myszy. Do eksperymentu użyto myszy typu NOD (non-obese diabetic), którym doustnie podano zawiesinę nieszkodliwych, zmodyfikowanych genetycznie bakterii jelitowych Lactococcus lactis. Są to niepatogenne i niekolonizujące bakterie, występujące powszechnie w jelitach. Jelita człowieka pozostają w stałym kontakcie z miliardami bakterii, które u zdrowych osobników nie wywołują żadnych stanów zapalnych, ponieważ specyfika układu odpornościowego w jelitach polega na wzmacnianiu tolerancji, a nie odporności w stosunku do antygenów w nich wydzielanych. Wykorzystując to zjawisko naukowcy stworzyli system dostarczający bezpośrednio do jelit cukrzycowe autoantygeny wraz z immunomodulatorami.
Bakterie zostały zaprogramowane do wydzielania pełnego autoantygenu proinsulinowego (proinsulin autoantigen, PINS) oraz immunomodulatora – ludzkiej cytokiny IL-10. Terapię bakteryjną zawiesiną uzupełniono dodatkiem niespecyficznego monoklonalnego przeciwciała anty-CD3. Warto wspomnieć, że zmodyfikowane genetycznie Lactococcus lactis są testowane również pod kątem leczenia pacjentów z zapaleniem śluzówki jelit.
Cukrzyca typu 1 jako choroba autoimmunologiczna charakteryzuje się zaburzeniami tolerancji w stosunku do trzustkowych komórek β. Wielokrotne próby zahamowania autodestrukcji komórek β już po zdiagnozowaniu choroby kończyły się niepowodzeniem, z wyjątkiem kilku badań klinicznych, w których testowano skuteczność ostrej immunosupresji samą cyklosporyną lub wysokimi dawkami niespecyficznych immunomodulatorów, takimi jak wspomniane już monoklonalne przeciwciała anty-CD3, dzięki którym przez ponad rok udało się zachować stałą produkcję peptydu C u pacjentów uczestniczących w badaniu. Pod wpływem anty-CD3 ustawała destrukcja komórek β, ale jednocześnie dochodziło do przejściowej reaktywacji wirusa Epstein-Barra i innych niekorzystnych zjawisk związanych z nadprodukcją cytokin. Mimo wszystko, przeciwciała anty-CD3 pozostały w centrum zainteresowania badaczy.
Najnowsze doniesienie belgijskich naukowców budzi nadzieję, że podobne efekty można będzie osiągnąć u ludzi. W ich eksperymencie wspólne podanie myszom NOD anty-CD3, autoantygenu proinsulinowego i cytokiny IL-10 spowodowało trwałe zahamowanie cukrzycy typu 1. Autorzy uważają, że na skutek terapii specyficzne limfocyty T regulatorowe (Treg, dawniej określane jako supresorowe – Ts) Foxp3+ uniemożliwiły dysfunkcje wysepek Langerhansa.
Co ciekawe, bakteryjne anty-CD3 nie zwiększały stopnia proliferacji komórek β, natomiast reaktywowały komórki „nieczynne” z powodu stanu zapalenia cukrzycowego. Dodatkowo na korzyść nowatorskiej metody przemawia fakt, że stosowane dawki CD-3 były niewielkie, czyli klinicznie bezpieczne. Wygląda na to, że terapia mogłaby być skuteczna tylko przy wystarczającej liczbie potencjalnie funkcjonalnych komórek β, innymi słowy – we wczesnych stadiach cukrzycy.
1. http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/engineered-gut-bacteria-reverse-type-1-diabetes-in-experimental-mice/81246608/
2. Takiishi T, Korf H, Van Belle TL, et al. Reversal of autoimmune diabetes by restoration of antigen-specific tolerance using genetically modified Lactococcus lactis in mice. Clin Invest. 2012; 122(5):1717–1725. doi:10.1172/JCI6053.
3. Rottiers P, De Smedt T, Steidler L. Modulation of gut-associated lymphoid tissue functions with genetically modified Lactococcus lactis. Int Rev Immunol. 2009; 28(6):465–486.
4. Steidler L, Rottiers P, Coulie B. Actobiotics as a novel method for cytokine delivery. Ann N Y Acad Sci. 2009; 1182:135–145.