Skip to Content

БРОСИТЬ ВЫЗОВ ДИАБЕТУ

Всемирная организация здравоохранения зафиксировала, что с 1980 по 2014 год распространенность сахарного диабета возросла четырехкратно. Прогнозы неутешительны: в будущем рост заболеваемости продолжится, и к 2030 году диабет будет в пятерке основных причин смертности в мире. Существующие методы лечения этого заболевания рассчитаны на замещение функций поджелудочной железы, но не на ее восстановление.
Изменить подход к решению проблемы задумали ученые Уральского федерального университета и Института иммунологии и физиологии УрО РАН. Они испытывают новые вещества, запускающие регенерацию клеток этого важного органа. Проект был поддержан грантом РНФ. Подробнее об экспериментах корреспондент «НУ» поговорил с руководителем проекта заведующей кафедрой медицинской биохимии и биофизики УрФУ и лаборатории морфологии и биохимии ИИФ УрО РАН доктором биологических наук Ириной Даниловой и ответственным исполнителем доцентом кафедр иммунохимии и медицинской биохимии и биофизики УрФУ кандидатом медицинских наук Виктором Емельяновым.
Ирина Данилова: Исследования по этой теме мы ведем с 2007 года. А Виктор Владимирович Емельянов, который совмещает работу практикующего врача-эндокринолога с научно-преподавательской деятельностью в УрФУ, начал заниматься проблемой сахарного диабета еще раньше. Таким образом, в нашей работе органично сочетаются фундаментальная наука и клинический опыт.
Диабет связан с нарушением усвоения в организме глюкозы. Заболевание это, как известно, бывает двух типов. При первом типе организм плохо вырабатывает инсулин, что требует его ежедневного введения для нормализации уровня глюкозы. При диабете второго типа инсулин синтезируется организмом достаточно, но используется неэффективно. Исследуемые нами синтетические органические вещества могут найти применение при лечении обоих типов диабета.
Виктор Емельянов: У нас сложилась междисциплинарная команда сотрудников химико-технологического института, института естественных наук и математики УрФУ и Института иммунологии и физиологии УрО РАН.  Каждый специалист выполняет свою задачу. Начинается все с синтеза веществ. Этим занимаются сотрудники кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ под руководством академика Олега Николаевича Чупахина. Синтезированные соединения класса 1,3,4-тиадиазина испытываются на трех уровнях:  in silico (компьютерное моделирование), in vitro (эксперимент в пробирке) и in vivo (эксперимент на животных). У лабораторных крыс моделируется сахарный диабет определенного типа. До и после применения вещества анализируется клеточный и биохимический состав крови, проводятся гистологические исследования. На основании изменений мы делаем выводы об эффективности соединений.
— Каким действием должно обладать «идеальное» для решения проблемы вещество?
Емельянов: При сахарном диабете происходит множество нарушений обменных процессов, но два из них играют наибольшую роль в развитии осложнений, приводящих в конечном итоге к инвалидности. Первое — так называемое гликирование белков, то есть, грубо говоря, «засахаривание», присоединение остатков глюкозы к белку, что в конечном итоге вызывает повреждение тканей. Второе — свободнорадикальные процессы, или окислительный стресс, когда свободных радикалов в клетке становится больше, и антиоксидантная защита с этим не справляется. На способность препятствовать этим двум процессам — гликированию и окислению — мы и тестируем наши соединения.
Данилова: Также мы оцениваем возможность профилактики осложнений диабета, среди которых, например, слепота и почечная недостаточность. Исследуемые нами вещества оказывают положительное действие не только на поджелудочную железу, бета-клетки которой синтезируют инсулин, но и на глаза и почки.
Емельянов: Если говорить в целом, то в биологическом эксперименте мы прежде всего обращаем внимание на то, какие клетки организма участвуют в восстановительных процессах, как изменяется продукция инсулина, клеточный состав поджелудочной железы и какую роль во всем этом играет иммунная система. Успех определяется тем, удается ли при такой патологии запустить процесс восстановления поджелудочной железы.
— Как разрабатываемые вами вещества вписываются в существующие подходы к лечению диабета?
Емельянов: Сегодня в лечении диабета первого типа применяется исключительно заместительная инсулинотерапия. И здесь для пациента самое сложное — подбор дозировки инсулина. Человеку приходится многократно в течение дня замерять уровень глюкозы в крови и в зависимости от этого менять дозу препарата. Надо учитывать углеводную ценность потребляемой пищи, физические нагрузки, воздействие стресса. Это сложно, поэтому, к сожалению, пациенты с первым типом диабета редко имеют тот уровень глюкозы в крови, которого врачам хотелось бы добиться. Сейчас, конечно, появляются специальные устройства для непрерывного введения инсулина с более тонкой настройкой, но это не отменяет ни участия человека, ни подкожной доставки препарата.
Дополнением к этому подходу могла бы быть стратегия, направленная на поддержание жизнеспособности бета-клеток чтобы количественно ослабить потребность организма в инсулине. Ведь при диабете первого типа все равно продолжается минимальная остаточная секреция инсулина поджелудочной железой. Как продлить жизнь оставшихся клеток и не дать им умереть совсем — задача, которая в науке до сих пор не решена.
Данилова: Прежде считали, что потеря бета-клеток необратима — они не могут делиться. Но когда выяснилось, что это не так, начался активный поиск ключиков к этому механизму. Впрочем, этой проблемой на уровне регенерации, то есть попытки восстановить саму железу, мало кто занимается, поскольку существуют сахароснижающие препараты.
Емельянов: Они действуют на поджелудочную железу, но там речи о регенерации не идет — только о стимулировании работы органа. И рано или поздно и при втором типе диабета может возникнуть потребность в инсулине, потому что железа будет работать слабо. После нескольких лет лечения таблетками ее ресурсы будут истощены. Наш подход речь позволяет поддерживать популяцию клеток поджелудочной железы и, возможно, даже несколько ее увеличить.
— В каком направлении будет продолжена работа?
Данилова: Мы хорошо потрудились с первым типом диабета и теперь переходим ко второму. Надо сказать, что такого рода исследование — кропотливый и затратный процесс. И, если бы не поддержка РНФ, мы бы так сильно не продвинулись. Ведь биологический эксперимент на современном уровне требует дорогостоящих расходных материалов для исследования механизмов, лежащих в основе восстановительных процессов при диабете. 
— То есть эксперименты продолжаются? И когда диабетикам ждать прорыва?
Емельянов: Создание нового лекарства — это годы целенаправленной работы, включая доклинические и клинические испытания. Только одно из десяти тысяч соединений, которые получают химики, «выстрелит», а все остальные будут отбракованы на разных этапах скрининга. Тем не менее проведенные многоуровневые исследования соединений класса 1,3,4-тиадиазина вселяют надежду на дальнейшую возможность их применения.
Беседу вел Павел КИЕВ
На фото: островок Лангерганса поджелудочной железы при экспериментальном сахарном диабете до (A) и после (B) применения исследуемого соединения
 
Год: 
2018
Месяц: 
март
Номер выпуска: 
6
Абсолютный номер: 
1172
Изменено 30.03.2018 - 11:48


2012 © Российская академия наук Уральское отделение
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
makarov@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47