Ученые Института стволовых клеток Гарвардского университета (Harvard Stem Cell Institute, HSCI) открыли гормон, дающий надежду на значительное повышение эффективности лечения диабета 2 типа – метаболического заболевания, которым в мире страдают сотни миллионов человек. Исследователи полагают, что этот гормон может сыграть определенную роль и в лечении диабета 1 типа, известного также как юношеский.

В организме мышей гормон, названный бетатрофином (betatrophin), более чем в 30 раз ускоряет пролиферацию инсулин-секретирующих бета-клеток поджелудочной железы. Новые бета-клетки производят инсулин, только когда это нужно организму, делая тем самым возможной естественную регуляцию его синтеза, что значительно сокращает вероятность развития связанных с диабетом осложнений – ведущих причин ампутации конечностей и негенетической потери зрения.

Открывшие бетатрофин исследователи, содиректор HSCI Даг Мэлтон (Doug Melton), PhD, и постдокторант И Пэн (Yi Peng), предупреждают, что прежде чем этот гормон будет использован в качестве лечебного средства, предстоит сделать еще очень многое. Но результаты их работы уже привлекли к себе внимание фармацевтических компаний.

«Если его можно будет использовать в клинике, – прогнозирует доктор Мэлтон, – это, в конечном счете, будет означать, что ежедневные трехкратные инъекции инсулина можно будет заменить одной инъекцией нашего гормона один раз в неделю или один раз в месяц, а возможно даже и один раз в год».

Диабет 2 типа, заболевание, связываемое учеными с эпидемией ожирения, охватившей высокоразвитые страны, как правило, вызывается сочетанием лишнего веса и отсутствием физических нагрузок. В процессе развития болезни пациенты постепенно теряют бета-клетки поджелудочной железы, а с ними и способность продуцировать адекватное количество инсулина.

Содиректор Института стволовых клеток Гарвардского
университета Даг Мэлтон (Doug Melton), PhD, (справа)
и постдокторант его лаборатории И Пэн (Yi Peng) изучают
снимки, связанные с открытием гормона бетатрофина –
нового гормона, на основе которого уже создается
революционное средство для лечения диабета 2 типа.
(Фото: B. D. Colen/Harvard University)

«Наша идея довольно проста», – продолжает доктор Мэлтон. «Мы обеспечиваем этим гормоном больного диабетом 2 типа, в его организме образуется больше собственных инсулин-продуцирующих клеток, и это замедляет, если не останавливает, прогрессирование диабета. Я еще не видел метода лечения, который вызывал бы такой огромный скачок в репликации бета-клеток. Эксперименты проводились на мышах, но, конечно же, мы заинтересованы в лечении сахарного диабета не у мышей, и теперь мы знаем, что этот ген есть и у человека. Мы клонировали этот ген и, более того, мы знаем, что этот гормон присутствует в плазме крови человека. Бетатрофин у человека определенно есть!».

Открытие бетатрофина не было бы возможным без федерального финансирования фундаментальной науки. Заявка доктора Мэлтона, названная «Поиск генов и соединений, вызывающих репликацию бета-клеток», произвела впечатление на чиновников Национального института здравоохранения (National Institutes of Health), занимающихся вопросами предоставления грантов, и получила финансовое обеспечение 80 процентов работы.

На протяжении более чем 15 лет основным направлением работы доктора Мэлтона был не диабет 2 типа, а менее распространенный юношеский диабет, на котором он сосредоточил свое внимание, когда такой диагноз был поставлен его маленькому сыну (а позднее и дочери). Кроме того, большинство работ Мэлтона было связано с использованием стволовых клеток, фундаментальных строительных блоков всех органов, в качестве методов лечения и мишеней для разработки лекарственных препаратов. Но в открытии бетатрофина стволовые клетки не играли непосредственной роли. Это открытие, скорее, является классическим примером того, как ученые, обладая достаточными ресурсами, задают вопросы и получают на них ответы, выходящие за рамки привычных тематик их лабораторий и институтов.

«Я бы мог сказать вам, что это открытие является результатом глубоких размышлений, и мы знали, что сделаем его, но скорее это было счастливой случайностью», – делится мыслями д-р Мэлтон, являющийся также научным сотрудником Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute). «Нам было просто интересно, что происходит, если животному не хватает инсулина. Нам посчастливилось найти этот новый ген, который прежде оставался в значительной мере незамеченным. Другая подсказка пришла в процессе изучения того, о чем люди знают, но чему не придают должного значения, а именно: что происходит во время беременности? В период беременности углеводная нагрузка и потребность в инсулине значительно увеличиваются из-за питания и роста плода. Теперь организму необходимо больше бета-клеток, и оказывается, что во время беременности уровень этого гормона повышается. Изучая беременных мышей, мы установили, что при наступлении беременности этот гормон включается, чтобы создать больше бета-клеток».

Хотя д-р Мэлтон видит бетатрофин, в первую очередь, как средство лечения диабета 2 типа, он не исключает, что гормон может сыграть не последнюю роль и в лечении юношеского диабета, возможно, увеличивая количество бета-клеток и тем самым замедляя прогрессирование этого аутоиммунного заболевания на самым ранних этапах его развития.

Подчеркивая необходимость дополнительных исследований, Мэлтон, тем не менее, полагает, что клинические испытания препарата на основе бетатрофина могут начаться в ближайшие три-пять лет – предельно короткие сроки для разработки лекарственного препарата.

Работая с Бюро развития технологий Гарвардского университета, Мэлтон и И уже подписали соглашение о сотрудничестве с немецкой биотехнологической фирмой Evotec, в которой над бетатрофином в настоящее время работают 15 ученых. Соединение лицензировано для входящей в Johnson & Johnson компании Janssen Pharmaceuticals, которая уже начала работу по продвижению бетатрофина в клинику.

Аннотация к статье Betatrophin: A Hormone that Controls Pancreatic β Cell Proliferation, опубликованной в журнале Cell.