מדענים בעיר התקווה®אחד מארגוני המחקר והטיפול בסרטן הגדולים והמתקדמים ביותר בארה"ב, ומרכז מחקר מוביל לסוכרת ומחלות מסכנות חיים אחרות, חשפו גן בשם SMOC1 שממלא תפקיד מפתיע בהתפתחות סוכרת מסוג 2 (T2D) על ידי המרת תאי לבלב המייצרים באופן רגיל לאלה שמגדילים את הסוכר.
הממצאים, שפורסמו ב תקשורת טבעזיהו יעד טיפולי חדש וחשוב ל- T2D והסבירו מדוע תאים המייצרים אינסולין בלבלב מתגמלים לעתים קרובות במספרם עם המחלה.
איים לבלב הם אשכולות של תאים המייצרים ומשחררים הורמונים לזרם הדם. תאי בטא מייצרים אינסולין שמוריד את רמת הסוכר בדם ותאי אלפא מייצרים גלוקגון שמגדיל את רמת הסוכר בדם. שמירה על איזון הורמונלי זה הוא קריטי לוויסות רמות הסוכר הרגילות בדם. ב- T2D, כמה תאי בטא תקלה, שוכחים את עבודתם המוקצית ומאבדים את התכונות הייחודיות שלהם. הם מתחילים להתנהג יותר כמו תאי אלפא, מה שהופך את הגלוקגון במקום לאינסולין, וגורם לוויסות של רמות הסוכר בדם.
כדי לפתור מדוע תאי בטא סובלים ממשבר זהות ב- T2D, מדעני עיר התקווה השתמשו בטכניקות רצף RNA מתקדמות כדי לנתח תאי איים בודדים מ -26 אנשים – מחציתם עם T2D וחצי בלי. החוקרים מיינו את התאים לקבוצות משנה מדויקות ומיפו כיצד סוג תא אחד עבר לאחר לאורך זמן.
הצוות גילה חמישה סוגים מובחנים של תאי איים, שלכל אחד מהם מסלול משלו וחתימה גנטית משלו.
אצל אנשים בריאים, תאי איים יכולים להתבגר בכיוונים שונים – חלקם הופכים יותר לתאי אלפא, אחרים כמו תאי בטא. אך בסוכרת מסוג 2, הנתיב הולך רק לכיוון אחד: תאי בטא מתחילים לחקות תאי אלפא. שינוי זה עשוי להסביר מדוע רמות האינסולין יורדות ורמות הגלוקגון עולות בקרב אנשים עם המחלה. "
Adolfo Garcia-Ocaña, Ph.D., סופר מוביל, יו"ר רות ב 'של סיטי התקווה ורוברט ק. לנמן בוויסות גנים וגילוי סמים וכיו"ר המחלקה לאנדוקרינולוגיה מולקולרית וסלולרית
באיים בריאים, תאים מסוימים עוקבים אחר מסלולי הסתעפות העלולים להוביל לבגרות כתאי אלפא או תאי בטא, מה שמרמז על גמישות בזהות התא. עם זאת, באיים סוכרתיים, נזילות זו אבדה; תאי בטא המרה רק לתאי אלפא.
החוקרים זיהו גם 'תאי AB' המייצרים גם אינסולין וגם גלוקגון. תגלית חריגה זו מציעה כי תאים אלה מסוגלים להתפתח לתאי אלפא או בטא.
מבין 10 הגנים שהראו פעילות עקבית בתאים שהופכים מבטא לזהות אלפא, SMOC1 בלט כשחקן מרכזי. עם זאת, החלבון שהוא מייצר לא נשאר במקום בו הוא היה אמור.
"בדרך כלל, SMOC1 פעיל בתאי האלפא של אנשים בריאים", הסביר הסופר התואם משותף Geming LU, MD, פרופסור למחקר. "אבל ראינו שזה מתחיל להופיע גם בתאי הבטא הסוכרתיים. זה לא היה צריך להיות שם."
פעילות SMOC1 במקום הלא נכון הובילה לתוצאות לא רצויות: ייצור האינסולין צנח, פעילותם של גנים המעצבים את זהות תאי בטא האטה לעצירה ותאי בטא הציגו סמנים האופייניים לתאי אלפא לא בשלים. לאחר שנלקחו באופן קולקטיבי, התוצאות הללו רומזות כי ביטוי SMOC1 בתאי הבטא מפחית את האינסולין המסתובב, מה שמוביל לרמות גבוהות יותר של סוכר בדם, ומציע למדענים הבנה טובה יותר של אופן התקדמות T2D.
ד"ר גרסיה-אוקאנה אמרה כי "התוצאות שלנו מצביעות על כך ש- SMOC1 מניע את תפקוד תאי הבטא והתאים נעים לעבר מצב דמוי תאים אלפא. "זה עוזר להסביר מדוע רמות האינסולין יורדות ורמות הגלוקגון עולות בקרב אנשים עם סוכרת מסוג 2.
אז מהו הגן המסתורי הזה ומה הוא עושה?
"הגן SMOC1 בקושי נחקר בסוכרת", הסביר רנדי קנג, עמית מחקר בכיר. "החלבון שהוא מקודד נקשר לגורמי גדילה המעוררים התפתחות של רקמות בכל הגוף. הוא נקשר גם לסידן, הנדרש לשחרור אינסולין. בהתבסס על תכונות אלה, אנו חושדים ש- SMOC1 משפיע מאוד על ההבחנה והתפקוד של תאי בטא."
ממצאי עיר התקווה מציעים שפע של גישות חדשות ומרתקות למחקר, אבחון וטיפול ב- T2D:
במחקרים עתידיים, החוקרים יבדקו כיצד מתרחש ביטוי SMOC1 בתאי בטא ב- T2D, מה מווסת אותו, כיצד הם יכולים לשלוט על ביטויו, וסוכנים פוטנציאליים החוסמים את פעילות SMOC1.
מחקר זה מומן על ידי המכון לחקר סוכרת ומטבוליזם של ארתור ריגס ומתנת ג'ורג 'ואירינה שפר. המעבדה של דבי ת'ורמונד, דוקטורט, שיתפה פעולה במחקר עם הצוות של ד"ר גרסיה-אוקאנה.
