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在显微镜下,Juan Dominguez-Bendala博士

DRI研究人员表明,长期糖尿病患者中产生胰岛素的胰岛细胞可以恢复天然胰岛素的产生,使血糖控制正常,并消除需要胰岛素治疗的人常见的可怕的低血糖(低血糖)发作。

尽管我们对这一进展以及最近的临床胰岛移植试验的结果极为鼓舞,但我们尚无法将此程序应用于所有可以受益的人。主要挑战之一是供体组织的短供应。每年只有几千个供体器官,我们必须寻求胰岛素产生细胞的替代来源进行移植。

在DRI中,我们正在采取几种策略来开发无限的细胞供应。主要重点是使用干细胞。这些“幼稚”细胞会迅速再现,并在给定“指令”时,有可能成为人体的任何细胞类型,包括产生胰岛素的细胞。

Juan Dominguez-Bendala博士十年前启动了我们的干细胞研究计划,今天是糖尿病研究所的干细胞开发和转化实验室的主任。新万博新版3.0

您是如何首先参与干细胞研究的?

I studied biology in Spain and then went to London to do a masters in applied molecular biology and biotechnology. In the late 1990s, as part of my dissertation, I went to Scotland to do a summer project and I was fortunate enough to go to the Roslin Institute in Edinburgh, where Dolly the sheep had just been cloned. I stayed there to do my PhD under the supervision of one of Dolly's creators. At the time, people were saying cloning and stem cell research would revolutionize medicine. Since I had witnessed firsthand the birth of all these breakthrough techniques, I wanted to apply that training to curing human disease. That's why I came to the Diabetes Research Institute.

How has stem cell research evolved at the DRI since you started the program a decade ago?

在医学史上没有其他学科的发展,就像干细胞研究一样快。我们继续稳步进步。我们知道我们在正确的道路上。我们有理由相信这可能是医学上的下一个重大突破。现在最大的挑战是确保干细胞疗法安全。

您如何解决安全问题?

胚胎干细胞被认为是所有干细胞的金标准。它们以显着的速度扩散,这使它们成为减轻糖尿病患者中产生胰岛素细胞短缺的理想候选者。但是,当不受组织的剩下时,分裂的胚胎干细胞会导致肿瘤形成。我们正在努力通过开发使用这些单元格的更安全,更有效的协议来消除这种风险。我们是基因工程胚胎干细胞,因此它们包含“自杀基因”,这些基因将杀死不断分裂的细胞(导致肿瘤的发展)或不产生胰岛素 - 一种双重故障安全机制。我们正在构建这些单元格的过程中,因此我们可以转移到第二阶段,即在临床前模型中测试它们。

在DRI的干细胞研究中,还有什么其他重要的进步?

我们一直关注的一件事是识别干细胞的替代来源。我与Luca Inverardi博士合作,从脐带血中鉴定出独特的干细胞群体,这些血液可以哄骗成为产生胰岛素的β细胞。它们很容易获得,丰富的,可养的和最初的研究是有希望的。它们的行为与胚胎干细胞相似,我们在研究中获得了产生胰岛素的细胞。我们刚刚报告了这些发现细胞移植而且,我们对这些细胞减轻胰岛素产生细胞短缺的可能性的潜力感到非常兴奋。

DRI研究人员还在研究使用其他成年干细胞的潜力,例如从体内脂肪中获得的干细胞作为β细胞来源。在我们与意大利米兰的合作者进行的初步研究中,这些脂肪衍生的细胞中的一部分转化为产生胰岛素的细胞。

我们正在研究的另一个过程将使我们能够将一种类型的细胞直接转化为产生胰岛素的细胞 - 一步骤 - 与干细胞进行性渐进的教育相反。我的同事里卡多·帕斯托里(Ricardo Pastori)和我正在测试如何将胰腺细胞的非异常组织变成产生胰岛素的细胞。腺泡细胞丰富,占胰腺的98%,通常在胰岛隔离程序后被丢弃,这使它们成为值得考虑的良好候选者。在我们刚刚完成的初步研究中,我们使用了一种称为修饰的Messenger RNA来将这些细胞重编程为产生胰岛素的细胞。因此,我们对此感到非常兴奋。

在整个过程中,我最自豪的一件事是我们发现氧气在产生胰岛素的细胞中发挥的关键作用。长期以来,我们已经知道氧气对β细胞的功能至关重要,但是我们是第一个引起人们对氧气在实验室成熟中的关键作用的关注的人。我们开发了一种称为“氧三明治”的设备,该设备为成熟细胞提供了更像天然胰腺的氧气环境。结果,氧气三明治中的成熟细胞产生的胰岛素比传统的塑料培养容器中的胰岛素高30倍,从而产生更多的胰岛细胞供应以进行移植。

这项研究将如何导致我们对糖尿病的生物治疗?

Unlike many other diseases for which cell therapies are being proposed, diabetes is one disease for which we already have a cell therapy: islet transplantation. We know it works. We have the proof of principle that if we can transplant cells that produce insulin, we will correct diabetes. But we cannot yet apply this technology to all the people who can benefit from it, in part because there's a shortage of insulin-producing cells available for transplant. Stem cells offer hope to address the issue of supply and I am personally committed to making that a reality. When children with diabetes and their parents come here to tour the lab and I talk about the work we're doing, I'm reminded that what we do every day has a higher meaning. It's impossible to look into their faces and not feel accountable for the hope we're giving them. And that makes us go back to work with even more enthusiasm.

(Drifocus秋季2011年)

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