Tirsdag den 5. marts 2013 - Et almindeligt patientbesøg for nylig førte schweiziske forskere til en ekstraordinær opdagelse: en enkelt genetisk mutation, der forårsager type 1-diabetes som rapporteret i dag i tidsskriftet Cellemetabolisme . Forskerne undersøger nu måder at omsætte deres resultater til klinisk forskning, herunder et muligt forsøg med lægemidler, som aktiverer genvejen, i håb om at identificere nye type 1 diabetesbehandlinger.
"Dette er første gang, at et enkelt gen blev fundet, der direkte fører til type 1 diabetes ", siger Marc Donath, MD, studieens seniorforfatter og en endokrinolog ved University Hospital Basel i Schweiz. "Dette gen var ganske velkendt fra dyreforsøg og forventes ikke at føre til denne form for sygdom."
Type 1 diabetes, som typisk forekommer hos børn og unge voksne, udvikler sig, når kroppens immunsystem begynder at angribe celler i bukspyttkjertlen, der producerer hormoninsulin. Forskere forstår ikke fuldt ud, hvad der afbryder kroppens immunforsvar, men visse vira, toksiner og andre miljømæssige faktorer kan udløse sygdommen hos mennesker, der er født med en genetisk modtagelighed.
Den genetiske opdagelse begyndte hos Dr. Donaths ambulant klinik , da en ung mand Donath for nylig havde diagnosticeret med type 1-diabetes, rapporterede en usædvanlig stærk familiehistorie af sygdommen - patientens far, søster og fætter delte hele sin diagnose. Det er ualmindeligt at se disse mange tilfælde i en enkelt familie, fordi type 1-diabetes er påvirket af en kompleks kombination af genetiske og ikke-genetiske faktorer og ikke gået ned i et simpelt arveligt mønster. Suspected en unik genetisk årsag samarbejdede Donath med kolleger for at undersøge patientens familie i detaljer.
Ved hjælp af genetiske sekventeringsteknikker fastslog forskerne, at den unge mand og alle hans familiemedlemmer med type 1-diabetes havde en identisk mutation i et gen, der var kendt som SIRT1. SIRT1 genet er allerede kendt for at spille en rolle i insulinudskillelse, metabolisme og undertrykkelse af immunsystemet fra resultater fra tidligere dyreforsøg, men havde ikke tidligere været forbundet med type 1 diabetes hos mennesker. Hvis genet ikke fungerer korrekt, kan immunsystemet blive hyperaktivt og angribe kroppens egne bugspytkirtelceller, hvilket muligvis forklarer, hvorfor defekten førte til type 1-diabetes hos mennesker, antyder Donath.
Mens andre enkeltgenmutationer har vist sig at forårsager type 1 diabetes, er dette den første til at producere alle de typiske træk ved sygdommen, ifølge eksperter. Personer med tidligere identificerede genetiske ændringer viser ikke alle de klassiske symptomer eller udvikler en række andre sundhedsmæssige problemer sammen med diabetes.
Den specifikke mutation, der forårsagede diabetes i den studerede familie, synes at være meget sjælden. Forskerne analyserede DNA'et hos næsten 2.000 individer, der har type 1-diabetes og en umiddelbar slægtning med sygdommen, og ikke en havde den samme variation.
"Mens denne genetiske forandring er sjælden, kan SIRT1-vejen være relevant for at finde behandlinger for mere almindelige former for diabetes type 1 ", siger Patricia Kilian, ph.d., direktør for Beta Cell Regeneration for JDRF, et forskningsgrundlag for type 1 diabetes, der hjalp med at finansiere undersøgelsen.
Donath og hans kolleger fortsætter med at studere rollen af SIRT1-vejen i fremgangen af type 1-diabetes og undersøger nu måder at oversætte deres resultater til klinisk forskning. I fremtiden håber de at undersøge, om undersøgelsesmidler, der aktiverer SIRT1-genet, har fordele for mennesker med type 1-diabetes.
Et lægemiddelfirma, Sirtris, et datterselskab af GlaxoSmithKline, tester allerede stoffer, der målretter SIRT1 som potentielle behandlinger for kardiovaskulære, metaboliske og inflammatoriske lidelser i fase II kliniske forsøg. "Find stoffer, der aktiverer SIRT1, er allerede et aktivt område i branchen, så det kan være muligt at gøre dette til behandlinger for type 1-diabetes", siger Dr. Kilian.
De schweiziske forskere replikerer også den nyligt identificerede mutation hos mus for at skabe en ny dyremodel til brug ved undersøgelse af type 1 diabetes. Nuværende modeller har begrænsninger, fordi de ikke afspejler alle sygdomsfunktionerne som det forekommer hos mennesker.
Identifikation af involveringen af SIRT1-gen kan godt føre til en forståelse af de mekanismer, der forårsager type 1-diabetes, som kunne åbne døren til nye, mere effektive behandlinger, siger Donath. "Det er det langsigtede håb og potentialet ved dette fund."
