Diabetes: Bisakah terapi gen menormalkan kadar glukosa darah?
Para peneliti mungkin baru saja menemukan cara untuk mengembalikan kadar glukosa darah normal pada model tikus diabetes tipe 1, yang bisa menjadi solusi yang menjanjikan untuk penderita diabetes tipe 1 atau tipe 2 di masa depan.
George Gittes, seorang profesor bedah dan pediatri di Fakultas Kedokteran Universitas Pittsburgh di Pennsylvania, dan tim memimpin penelitian tersebut. Temuan mereka dipublikasikan di jurnal Sel induk sel.
Diabetes tipe 1, penyakit autoimun kronis, mempengaruhi sekitar 1,25 juta anak-anak dan orang dewasa di Amerika Serikat.
Sistem kekebalan yang biasanya menghancurkan kuman dan zat asing secara keliru melancarkan serangan terhadap sel beta penghasil insulin yang ditemukan di pankreas, yang kemudian mengakibatkan kadar glukosa darah tinggi.
Seiring waktu, diabetes tipe 1 dapat berdampak signifikan pada organ utama dan menyebabkan penyakit jantung dan pembuluh darah, kerusakan saraf, ginjal, mata, dan kaki, kondisi kulit dan mulut, serta komplikasi selama kehamilan.
Para peneliti di bidang diabetes tipe 1 bertujuan untuk mengembangkan pengobatan yang mempertahankan dan mengembalikan fungsi ke sel beta, yang pada gilirannya akan mengisi kembali insulin, yang bertanggung jawab untuk memindahkan glukosa darah ke dalam sel untuk energi.
Salah satu penghalang solusi ini adalah bahwa sel-sel baru yang muncul dari terapi penggantian sel beta kemungkinan besar juga akan dihancurkan oleh sistem kekebalan.
Untuk mengatasi rintangan ini, tim berhipotesis bahwa sel lain yang serupa dapat diprogram ulang untuk berperilaku serupa dengan sel beta dan memproduksi insulin, tetapi cukup berbeda untuk tidak dikenali dan dihancurkan oleh sistem kekebalan.
Sel alfa diprogram ulang menjadi sel beta
Tim merekayasa vektor virus terkait adeno (AAV) yang mengirimkan dua protein - Pdx1 dan MafA - ke pankreas tikus. Pdx1 dan MafA mendukung proliferasi, fungsi, dan pematangan sel beta, dan pada akhirnya dapat mengubah sel alfa menjadi sel beta penghasil insulin.
Sel alfa adalah kandidat ideal untuk pemrograman ulang. Mereka berlimpah, mirip dengan sel beta, dan terletak di pankreas, yang semuanya akan membantu proses pemrograman ulang.
Analisis sel alfa yang ditransformasikan menunjukkan pemrograman ulang seluler yang hampir lengkap ke sel beta.
Gittes dan timnya mendemonstrasikan bahwa pada model tikus diabetes, kadar glukosa darah dipulihkan selama sekitar 4 bulan dengan terapi gen. Para peneliti juga menemukan bahwa Pdx1 dan MafA mengubah sel alfa manusia menjadi sel beta secara in vitro.
“Terapi gen virus tampaknya menciptakan sel-sel penghasil insulin baru yang relatif tahan terhadap serangan autoimun,” jelas Dr. Gittes. “Resistensi ini tampaknya disebabkan oleh fakta bahwa sel-sel baru ini sedikit berbeda dari sel insulin normal, tetapi tidak terlalu berbeda sehingga tidak berfungsi dengan baik.”
Masa depan terapi gen diabetes
Vektor AAV saat ini sedang diteliti dalam uji coba terapi gen manusia dan akhirnya dapat dikirim ke pankreas melalui prosedur endoskopi non-bedah. Namun, para peneliti memperingatkan bahwa perlindungan yang diamati pada tikus itu tidak permanen, dan pemulihan kadar glukosa dalam model tikus selama 4 bulan "mungkin diterjemahkan menjadi beberapa tahun pada manusia."
"Penelitian ini pada dasarnya adalah deskripsi pertama dari intervensi tunggal sederhana yang dapat diterjemahkan secara klinis pada diabetes autoimun yang mengarah ke gula darah normal," kata Dr. Gittes, "dan yang terpenting tanpa imunosupresi."
"Uji klinis pada penderita diabetes tipe 1 dan tipe 2 dalam waktu dekat cukup realistis, mengingat sifat mengesankan dari pembalikan diabetes, bersama dengan kemungkinan pasien untuk melakukan terapi gen AAV."
Dr George Gittes
Para ilmuwan sedang menguji terapi gen pada primata non-manusia. Jika berhasil, mereka akan mulai bekerja sama dengan Food and Drug Administration (FDA) untuk menyetujui penggunaan pada manusia dengan diabetes.
