Tip 1 diyabet, pankreasta insülin üreten beta hücrelerinin yok edilmesiyle kendini gösteren kalıcı bir otoimmün hastalıktır. Mevcut tedaviler çoğunlukla, kan şekeri seviyelerini kontrol etmede başarılı olmasına rağmen, durum için bir tedavi sağlamayan veya ilerlemesini durdurmayan uzun süreli insülin tedavisini içerir1. Tip 1 diyabet için alternatif tedavilerin araştırılması, insülin tedavisine yapılan mevcut vurgudan daha etkili alternatiflere duyulan gereklilikten kaynaklanmaktadır. Devam eden araştırmalar, vücudun insülin yapma kapasitesini eski haline getirmeyi amaçlayan adacık hücresi nakli gibi alternatif tedavilere odaklanarak teşvik edilmiştir. Yine de, donör adacık hücrelerinin bulunmasının zor olması ve immünolojik olarak reddedilme şansının olması, bu tedavinin yaygın olarak kullanılmasını zorlaştırmıştır. Sonuç olarak, bilim camiası, insülin 1,2,3 üreten alternatif hücre kaynakları bulmakla giderek daha fazla ilgilenmeye başladı.
Bu yöntem, insülin salgılayan hücrelerin sürdürülebilir bir kaynağını oluşturmak için bu hücrelerin yenilenme potansiyelinden yararlanmayı amaçlamaktadır4. İn vitro araştırmalar, bu duktal hücrelerin, glikoz stimülasyonuna yanıt olarak insülin salgılayabilen fonksiyonel beta benzeri hücrelere dönüştürülme kapasitesini göstermiştir5. Bu sorgulama hattı, ilgili karmaşık bağışıklık tepkileri nedeniyle geleneksel adacık nakli ile bağlantılı olumsuz sonuçlar göz önüne alındığında özellikle hayati önem taşımaktadır. Çok sayıda çalışma, duktal türevli hücrelerin sadece insülin üretme konusunda içsel bir yeteneğe sahip olmadığını, aynı zamanda bağışıklık toleransını artırabilecek özellikler gösterebileceğini ve böylece geleneksel transplantasyon teknikleriyle ilişkili bazı zorlukları hafifletebileceğini göstermektedir 5,6,7,8. Bu hücreler vücudun dışında yetiştirilebilir, insülin salgılayabilen adacıklara benzeyen hücrelere dönüştürülebilir ve daha sonra diyabetli bireylere implante edilebilir. Streptozotosin ile indüklenen diyabetik sıçanlarla yapılan deneyleri kapsayan klinik öncesi araştırmalar, bu hücrelerin transplantasyonunun kan şekeri seviyelerini etkili bir şekilde azaltabildiğini ve insülin sekresyonunu artırabildiğini göstermiştir9.
Yaklaşımımız, standart hücre kültürü ortamını İnsülin-Transferrin-Selenyum (ITS) 10,11,12, İzoksazol 9 (ISX-9) 13,14 ve GLP-115 ile artırarak farklılaşma sürecini hızlandırmaya ve insülin üreten hücrelerin işlevselliğini geliştirmeye odaklandı. Bu faktörlerin pankreas farklılaşmasını kolaylaştırmada ve insülin sekresyonunu arttırmada gerekli olduğu bildirilmektedir. Bu bileşenlerin entegrasyonu, fonksiyonel adacık benzeri hücrelerin daha verimli bir şekilde elde edilmesini ve glikoz stimülasyonuna yanıt olarak insülin üretme ve salma yeteneklerini sağlamayı amaçladı 9,10,11,12,13,14.
Adacık transplantasyonunda immün rejeksiyon başarılı sonuçlar elde etmenin önünde önemli bir engel teşkil etmektedir. Allojenik nakledilen adacıklar immün saldırıya karşı savunmasızdır ve reddi önlemek için immünosüpresif tedaviler gerektirir16,17. Adacık nakli sırasında pankreatik duktal hücrelerin immün rejeksiyonda rolü gelişmekte olan bir çalışma alanını temsil etmektedir. Duktal hücrelerin, nakledilen adacıkların hayatta kalma ve düzgün çalışma olasılığını artıracak bağışıklık reddini azaltabilecek özelliklere sahip olabileceği düşünülmektedir. Ilieva ve ark. duktal hücrelerle birlikte kültürlenen adacıkların, immün aracılı hasara karşı koruyucu bir etkiye işaret eden azalmış merkezi nekroz ve apoptoz sergilediğini göstermiştir. Bu etkiye, Marín-Cañas ve ark. (2019)18 tarafından belirtildiği gibi, duktal hücreler tarafından salgılanan insülin benzeri büyüme faktörü 2 (IGF-2) gibi faktörler aracılık edebilir. İmmün rejeksiyon, özellikle Tip 1 diyabette adacık transplantasyonunun başarısı için önemli bir zorluk teşkil ettiğinden, koruyucu etki esastır. Adacık greftlerindeki duktal hücreler, muhtemelen bağışıklık tepkisini hafifleten immünomodülatör faktörleri salgılama kapasitelerine atfedilebilen, gelişmiş greft fonksiyonu ve sağkalımı ile ilişkilendirilmiştir19.
Umut verici gelişmelere rağmen, klinik kullanım için bu hücre bazlı tedavilerin operasyonel etkinliğini ve güvenliğini garanti altına almak için bazı engellerin çözülmesi gerekmektedir. İndüklenen hücrelerin doğal beta hücreleriyle karşılaştırılabilir fonksiyonel özellikler sergilediğini doğrulamak ve bu hücreleri uzun süreli hayatta kalmalarını ve işlevselliklerini sağlamak için bağışıklık sistemi saldırılarından korumak için etkili teknikler oluşturmak esastır20,21. Bu araştırma alanı ilerledikçe, Tip 1 diyabet tedavisinde duktal hücre kaynaklı insülin üreten hücrelerin vaadinden yararlanmak için bu engellerin kapsamlı bilgisi ve çözümü gerekli olacaktır 22,23,24.
Bu çalışma, streptozotosin ile indüklenen diyabetik sıçan modelinde glisemik kontrolün restorasyonu için optimal koşullar altında geliştirilen duktal hücre kaynaklı adacık benzeri hücrelerin in vivo etkinliğini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.