Швейцарские исследователи из Базеля сконструировали в лаборатории бета-клетки из эмбриональных почечных клеток человека.

Причиной сахарного диабета 1 типа является разрушение бета-клеток, вырабатывающих инсулин. Для производства искусственных бета-клеток экспериментаторы взяли линию эмбриональных клеток человека (Human Embryonic Kidney, HEK). Они задействовали уже имеющиеся в них мембранные белки, которые занимаются переносом молекул глюкозы, и калиевые каналы. Кроме этого, исследователи встроили в мембрану кальциевые каналы, работа которых зависит от изменений мембранного потенциала, и добавили в ДНК гены для производства инсулина и глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) — гормона, который участвует в регуляции сахара в крови.

В созданных учеными бета-клетках транспортные белки в мембране переносят молекулы глюкозы из крови внутрь клетки. Если сахара в крови становится слишком много, калиевые каналы меняют потенциал на мембране. Это, в свою очередь, активирует кальциевые каналы, в результате чего в клетку потоком устремляются ионы кальция, которые запускают цепь реакций по производству инсулина или ГПП-1.

Испытания на мышах-диабетиках показали высокую эффективность искусственных бета-клеток. После имплантации они успешно регулировали уровень сахара в крови на протяжении трех недель эксперимента, производя необходимое количество гормонов.

По оценкам ученых, появления искусственных бета-клеток в массовой медицине следует ожидать в ближайшие 10 лет.