Megdöbbentő felfedezés a cukorbetegségről
![cukorbetegség, diabétesz](https://cdn.origo.hu/2023/12/FJFJMLMjInXqqUj0k0ihe9c7m9rqLJ3IIB_zpbngCjs/fill/1347/758/no/1/aHR0cHM6Ly9jbXNjZG4uYXBwLmNvbnRlbnQucHJpdmF0ZS9jb250ZW50L2RjZjE3NTY1OGJmMzQwYjhiN2JmMjUxOTdiMjM2MjI2.webp)
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumához tartozó Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) kutatói fontos lépést tettek afelé, hogy hónapokkal az első tünetek jelentkezése előtt megjósolják, kinél várható az 1-es típusú – ún. autoimmun, jellemzően fiatalkori – diabétesz kialakulása. A Cell Reports Medicine szakfolyóiratban június 29-én megjelent közlemény arról számol be, hogy
fehérjék egy csoportjának megváltozása előrevetíti a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtszigetei elleni autoimmun folyamat beindulását.
Ez a folyamat minden esetben az 1-es típusú cukorbetegség kialakulásának előszobája.
A szerzők arra figyelmeztetnek, hogy a jelen munka csak a kezdete és nem a vége annak a hosszú kutatási folyamatnak, amely az autoimmun diabétesz korai jóslását célozza. Az eredmények megerősítése további munkát igényel majd, egyebek között bizonyítani kell, hogy a tanulmány megállapításai mindenkire vonatkoznak, nem csak a kutatásban szereplő speciális gyerekekre, akik genetikusan hajlamosak voltak a cukorbetegség kialakulására.
Az autoimmunitás beindulását jelző bármely biomarker – biológiai jelzőmolekula – nagy hasznára válhat az orvosoknak, akik a betegeik állapotát kísérik figyelemmel; segíthet például annak észlelésében, ha egy páciens egészségi állapota romlásnak indul, és sürgetheti az orvosi beavatkozást akár még a konkrét tünetek jelentkezése előtt.
A mostani eredmények kilenc évnyi kutatómunkájába kerültek a PNNL-nél dolgozó Thomas Metznek és kollégáinak, akik Észak-Amerika és Európa hat vizsgálati helyszínéről csaknem 1000 gyerekből gyűjtöttek több mint 8000 vérmintát, s ezekben több száz fehérjét elemeztek végig.
A gyerekek egy nagyobb léptékű tanulmány, a TEDDY (The Environmental Determinants of Diabetes in the Young – A gyerekkori diabétesz környezeti meghatározói) résztvevői voltak. A TEDDY tanulmányba olyan gyerekeket válogattak be, akiknél genetikai sajátságaik miatt az átlag népességhez képest nagyobb valószínűséggel alakul ki az 1-es típusú cukorbetegség.
A jelen tanulmányban a PNNL tudósai közel 1000 gyerek vérplazma-mintáit elemezték végig, amelyeket a gyerekek születése és 6 éves kora között vettek le. A kutatók egy 83 fehérjéből álló panelt azonosítottak, amelyben a változások bizonyos kombinációi előre megjósolták, hogy a gyerekeknél hamarosan kialakul a hasnyálmirigy-szigetekkel szembeni autoimmunitás és/vagy az 1-es típusú cukorbetegség.
Mindeddig semmilyen módon nem tudtuk előrejelezni, hogy az arra genetikailag hajlamosakban kialakul-e a szigetsejt-autoimmunitás és a diabétesz, és ha igen, mikor. Az orvosok tisztában vannak azzal, hogy akikben már legalább két szigetsejt-autoantitest megjelent, azoknál folyamatban van a szigetsejt-autoimmunitás, és előbb-utóbb cukorbetegek lesznek, de senki sem tudja, mi váltja ki az autoimmunitást, és hogy mikor jelennek meg a cukorbetegség nyilvánvaló tünetei.
„Ebben a kutatásban az az izgalmas, hogy lehetőséget nyit az autoimmunitás mostaninál korábbi kimutatására – hangsúlyozza Metz. – Ez pedig alkalmat ad arra, hogy jobban megértsük, mitől fordul az immunrendszer a szervezet ellen.
Ha kibogozzuk azokat a mechanizmusokat, amelyek a diabétesz kialakulásában szerepet játszanak, a jelenleginél alaposabb ismereteinkkel több esélyünk lenne beavatkoznunk a folyamatba."
A PNNL kutatói és a velük együttműködő tudósok világszerte sok tízezer órányi munkát áldoztak a minták elemzésére. Csak a PNNL-nél több mint 16 ezer órányi futásidőt foglaltak le a tömegspektrométereken a TEDDY-minták, mire a 8000 vérmintában több száz fehérje mennyiségét lemérték. További temérdek időt emésztett fel a vizsgálat tervezése, a résztvevők toborzása és az adatok kiértékelése. Lisa Bramer, a PNNL adatfeldolgozó kutatója gépi tanuló algoritmust alkotott, amely végigrágta magát a hatalmas adattengeren.
A vizsgálat két szakaszban zajlott. Az első, felfedező fázisban a csoport 184 gyerek 2252 mintáját elemezte. Ebben a szakaszban 376 olyan fehérjét azonosítottak, amelyeknek a szintje megváltozott azokban a gyerekekben, akiknél a mintavétel után nem sokkal szigetsejt-autoimmunitás vagy 1-es típusú diabétesz alakult ki. A második fázisban ezeket az eredményeket nagyobb mélységben, 990 gyerek 6426 vérmintáján ellenőrizték vissza.
Az a 83 vérfehérje, amelyet az ellenőrző vizsgálat megerősített, több fontos élettani folyamatban szerepel, egyebek között az antigénbemutatásban, a kórokozókat támadó komplementrendszerben, a véralvadásban, a gyulladásos jelátvitelben és az anyagcserében.
Az azonosított fehérjék listája jó átfedést mutat azokéval, amelyekről a csoport egy korábbi, az Emberi Szigetsejt Kutatóhálózat (Human Islet Research Network) keretében végzett kutatás alapján már tudta, hogy aktiválódnak a cukorbetegek hasnyálmirigyében.
A PNNL csapata szeretné azzal folytatni a kutatást, hogy végigelemzi az ugyanezektől a TEDDY-tanulmánybeli gyerekektől később, 15 éves korukban levett vérmintákat. „Egyelőre azt próbáljuk megérteni, hogy miként jósolhatnánk meg a diabétesz kialakulását. A távlati cél azonban az, hogy megvédjük a kulcsfontosságú szigetsejteket a pusztulástól, és teljes egészében megelőzzük a diabéteszt" – szögezte le a közlemény első szerzője, Ernesto Nakayasu.