Может ли чашка кофе заменить пациентам с сахарным диабетом инъекцию инсулина? Вполне возможно, полагают учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Они разработали кофеин-индуцируемый имплантат, который заметно упростит жизнь многим людям.
Напомним, что при сахарном диабете организм человека теряет возможность регулировать уровень глюкозы в крови, поэтому многим пациентам приходится постоянно делать инъекции гормона инсулина или принимать препараты, чтобы уровень сахара в крови оставался в пределах нормы. Кроме того, диабетики тщательно следят за своим рационом и ограничивают потребление сахаров.
Новая работа швейцарских биотехнологов предлагает альтернативу постоянным инъекциям.
Команда использовала для работы клетки печени человека. Их модифицировали таким образом, чтобы клетки вырабатывали гормон ГПП-1(глюкагоноподобный пептид-1). В здоровом организме этот гормон выделяется в кишечнике после приёма пищи, одна из главных его функций – усиление секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы.
Культуры модифицированных клеток специалисты "упаковали" в гелевые капсулы, которые нужно вводить под кожу человека. Когда эти капсулы оказываются в организме, они слипаются, словно икринки, поясняют авторы.
Для того чтобы заставить модифицированные клетки вырабатывать нужный гормон, их снабдили системой под названием C-STAR (caffeine-stimulated advanced regulators, или "регуляторы, стимулирумые кофеином"). Она работает как рецептор: обнаруживает присутствие определённого соединения и подаёт сигнал клеткам. Как видно из названия, в данном случае C-STAR реагирует на присутствие кофеина, который попадёт в организм с кофе или чаем, и провоцирует клетки вырабатывать гормон ГПП-1, а он, в свою очередь, заставляет поджелудочную железу активнее вырабатывать инсулин.
Новая система уже прошла первые испытания на мышах. Модифицированные клетки имплантировали грызунам с сахарным диабетом второго типа, вызванным ожирением. Вместе с едой животным давали умеренно крепкий кофе, и анализы показали, что за две недели уровень сахара в их крови пришёл в норму. Более того, животные начали терять вес.
При этом у контрольной группы здоровых грызунов, с которыми проводили те же манипуляции, снижения уровня глюкозы не наблюдалось.
Специалисты уточняют, что риск случайного запуска такой кофеин-индуцируемой системы крайне мал. В пищевой промышленности, кроме чая и кофе, существует не так уж много других источников кофеина, к тому же небольшие дозы этого соединения не вызовут ответной реакции.
Впрочем, для чистоты эксперимента исследователи протестировали 26 различных напитков – от молочного коктейля до травяного чая. Эксперименты показали, что активировать систему могут, как и ожидалось, кофе, чёрный чай, а также энергетики и "Кока-кола".
Теперь швейцарцам предстоит провести испытания на других модельных организмах, а затем приступить к клиническим исследованиям, чтобы доказать эффективность и безопасность методики, а также составить подробные рекомендации для пациентов. Например, можно будет "настроить" выработку гормона, сделав кофе крепче или слабее, а также отрегулировав частоту приёмов бодрящего напитка.
На все эти исследования может уйти до десяти лет. Зато, если технология будет одобрена, жизнь диабетиков станет значительно проще. По прогнозам учёных, один клеточный имплантат может функционировать от шести месяцев до года, затем его придётся заменить. Это очень заманчивая альтернатива ежедневным инъекциям, заключают специалисты.
Научная статья с более подробным описанием работы была опубликована в журнале Nature Communications.
Кстати, авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о других имплантатах для диабетиков, которые активируются светом, а также о генно-модифицированных имплантатах, которые победят не только диабет, но и ожирение.
Напомним также, что ранее исследователи поставили точку в спорах о пользе и вреде кофе. Несмотря на то, что любимый многими напиток сбивает с толку биологические часы и изменяет восприятие вкуса, положительных эффектов он оказывает куда больше. Так, всего одна чашка кофе в день добавляет девять минут жизни и помогает справиться с забывчивостью, а три чашки кофе в день защищают мужчин от рака простаты.
