По состоянию на июль 2024 года в клиническую практику некоторых стран введены новые подходы и способы терапии сахарного диабета 1 типа, включая клеточную терапию стволовыми клетками и иммунотерапию новыми или перепрофилированными препаратами. Но, если второй подход стандартизован (FDA ранее допускала препараты для терапии других заболеваний в том числе у детей), то протоколы клеточной терапии сохраняя основные принципы, в разных странах различны. Кроме того, повсеместно, даже в самых развитых странах, отсутствует длительный системный подход к диагностике, терапии и реабилитации пациентов — клиники качественно проводят только тот или иной курс терапии часто без какого-либо улучшения и дальнейшее наблюдение ложится на клинику по месту жительства пациента, которая просто незнакома с новыми и особенно экспериментальными протоколами терапии крупных университетских центров.
Мы (CIRM) изменили маршрутизацию пациентов из разных стран таким образом, что пациент находится постоянно, в период от 36-и месяцев до семи лет под постоянным динамическим наблюдением. Вторая проблема — правильное определение, интерпретация данных диагностики по подтипу, фазе заболевания и соответсвующем проводимом курсом терапии, от этого зависит как ответ на лечение, так и исход. При этом, с каждым годом меняются представления о патогенезе заболевания. Системная дисрегуляция иммунных клеток, включая клетки Treg и NK, предшествует диагностике СД1 и участвует в патогенезе и прогрессировании заболевания. Картирование генетических факторов риска показывает, что варианты риска, связанные с СД1, оказывают значительное влияние на транскриптомы циркулирующих иммунных клеток. Следовательно, неинвазивные подходы с использованием образцов периферической крови стали важной стратегией для идентификации маркеров, связанных с прогрессированием аутоиммунного заболевания.
В этом направлении иммунологические исследования СД1 значительно продвинулись в этой области, например, выделив роль специфических, предрасполагающих к заболеванию гаплотипов человеческого лейкоцитарного антигена (HLA) выявив инсулин, GAD-65 и IA- 2A, а также клеток как общие аутоантигены, а также путем выявления общих аберраций в клеточном составе и экспрессии генов в периферических иммунных клетках. Следует отметить, что в большинстве исследований изучалась преддиабетическая молекулярная иммунная сигнатура родственников первой степени родства (FDR) пациентов с СД1. В отличие от случаев СД1 в общей популяции (GP), субъекты с FDR СД1 имеют более низкий возраст при постановке диагноза и обогащены моногенными вариантами со значительным влиянием. Более того, подавляющее большинство существующих молекулярных анализов основано на анализе объемных образцов, что скрывает гетерогенность типов иммунных клеток и состояний клеток. Следовательно,понимание молекулярных и клеточных аномалий при ГП СД1 все еще ограничено, как и наша способность идентифицировать подтипы пациентов. www.genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-024-01300-z
Недавно профилирование одноклеточной РНК-секвенции (scRNA-seq) ex vivo (культивируемых) островков поджелудочной железы человека пролило свет на признаки экспрессии генов клеточного разрешения при СД1. Однако, поскольку иммунные клетки составляли лишь незначительную часть идентифицированных клеток, это исследование было сосредоточено в первую очередь на типах эндокринных и экзокринных клеток. Другое исследование фенотипов иммунных клеток, связанных с СД1, проанализировало данные scRNA-seq из РВМС 4 субъектов с СД1 и 4 пациентов из контрольной группы и идентифицировало IL32 -экспрессирующие клетки как признак СД1. Ввиду современной ситуации существует неудовлетворенная потребность в более комплексном анализе иммунных клеток при СД1.
T1DM, органоспецифическое аутоиммунное заболевание, может включать системное иммунное нарушение в распространенности типов клеток, а также экспрессию генов, специфичных для типов клеток. В новом поперечном исследовании ученые использовали технику scRNA-seq для характеристики PBMC из 46 случаев манифестного T1DM с положительными по аутоантителам островковых клеток (стадия 3) и 31 здорового контрольного образца, соответствующих по возрасту, полу и наличию гаплотипов HLA, связанных с риском T1DM. Анализ выявил сдвиги в клеточном составе, а также глубокие молекулярные аберрации в 12/14 типах периферических иммунных клеток у субъектов с T1DM. Выявилена широко распространенная регуляция генов, связанная с активацией иммунных клеток, хотя анализ регулонов показал, что этот процесс может быть обусловлен различными факторами транскрипции (TF) в T, B и миелоидных клетках. Гены с повышенной и пониженной экспрессией, которые идентифицированы в типах клеток PBMC, показали значительное совпадение с изменениями транскриптома в поджелудочной железе при СД1, что предполагает молекулярные связи между системными и органоспецифическими иммунными реакциями. Дифференциально экспрессируемые гены (DEG) также показали значительное совпадение с маркерами, которые предсказывают сероконверсию (появление аутоантител в периферической крови) или начало СД1 у лиц с высоким риском. Использованы данные по отдельным клеткам для определения оценок экспрессии метагенов, специфичных для типа клеток, разделяющих случаи и контрольные группы. Оценки метагенов были высоко коррелированы между типами клеток, хотя наборы DEG в значительной степени не перекрывались. Чтобы охарактеризовать иммунную изменчивость в когорте, поэтому объединили оценки по типам клеток, чтобы определить единую составную оценку для каждого образца, которую мы определили как Z -оценку метагена СД1 (оценка TMZ). Оценка TMZ для каждого человека коррелировала с титром аутоантител GAD (GADA) и числом гаплотипов HLA высокого риска, а также с ответом на лекарственные препараты в интервенционных клинических испытаниях. DEG в эффекторных Т-клетках и В-клетках были обогащены для генетического риска СД1.
Это исследование случай-контроль демонстрирует неожиданно сильную системную дисрегуляцию иммунных клеток при СД1, определяет молекулярные подтипы СД1, связанные с заболеванием, и имеет потенциал для разработки неинвазивных тестов при СД1.