Kredit:CC0 Public Domain
Forskare vid Karolinska Institutet i Sverige visar hur en molekyl som de har identifierat stimulerar bildningen av nya insulinproducerande celler i zebrafisk och däggdjursvävnad, genom en nybeskriven mekanism för att reglera proteinsyntesen. Resultaten publiceras i Nature Chemical Biology .
"Våra fynd tyder på ett nytt potentiellt mål för behandling av diabetes, genom att vi visar ett möjligt sätt att stimulera bildandet av nya insulinproducerande celler", säger studiens sista författare Olov Andersson, seniorforskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet.
Både typ 1- och typ 2-diabetes kännetecknas av förhöjda nivåer av blodsocker, resultatet av låga nivåer av endogent insulin, hormonet som behövs för glukosupptag från blodet, eller en fysiologisk oförmåga att använda det insulin som utsöndras – eller bådadera.
Insulininjektioner och glukossänkande läkemedel kan kontrollera sjukdomen, men inte bota den.
Regenerering av pankreas-β-celler
"Ett alternativ skulle kunna vara en behandling som reglerar blodsockret genom att öka antalet insulinproducerande pankreas-β-celler, så vi forskar om möjlig regenerering av dessa celler", säger studiens första författare Christos Karampelias, tidigare doktorand vid institutionen i cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet.
Teamet från Karolinska Institutet har tidigare identifierat en liten molekyl som kan stimulera regenereringen av insulinproducerande β-celler. Detta gjorde de genom att analysera en stor mängd ämnen i en zebrafiskmodell.
I denna aktuella studie undersökte de den molekylära mekanismen för denna stimulering.
Genom att analysera ett stort antal molekylära interaktioner i jästceller visar forskarna att deras molekyl binder till ett protein som kallas MNK2. Efterföljande studier av zebrafisk och cellkulturer indikerar att molekylen fungerar genom att reglera translationen av mRNA och öka syntesen av proteiner, utan vilka bildningen av nya β-celler inte kan ökas. Zebrafisk som gav molekylen visade också lägre nivåer av blodsocker än kontroller.
Studien visar också att molekylen kan inducera bildningen av nya pankreas-β-celler från grisar och stimulera uttrycket av insulin i mänskliga organoider (organliknande cellformationer).
Studier av mänsklig vävnad
"Vi kommer nu att studera effekten av denna och liknande molekyler i mänsklig vävnad och analysera molekylens målprotein, MNK2, i vävnad från friska donatorer och donatorer med diabetes", säger Dr Andersson.
Den studerade molekylen hittades genom studier på zebrafisk, vilket ger en värdefull modell för att testa ett stort antal potentiella läkemedelskandidater för diabetes. Eftersom fiskembryot är genomskinligt är dess utveckling lätt att övervaka med ett mikroskop. Zebrafisklarver har också bara ett kluster av β-celler, en så kallad Langerhans-ö, vilket underlättar studier av hur nya β-celler bildas efter att populationen har minskat på ett sätt som efterliknar uppkomsten av typ 1-diabetes. + Utforska vidare
