Сахарный диабет остаётся одним из самых распространённых хронических заболеваний. При нём организму не хватает инсулина или нарушается его действие, из-за чего уровень глюкозы, то есть сахара крови, становится слишком высоким. В США, как напоминают авторы исследования, диабет затрагивает более 12% жителей, входит в число ведущих причин смерти и ежегодно обходится экономике более чем в 400 млрд долларов.
Новое крупное исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, помогает лучше понять, почему клетки поджелудочной железы у разных людей работают неодинаково — ещё до развития диабета.
Что изучали учёные
Команда консорциума «Интегрированная программа распределения островков» (Integrated Islet Distribution Program, IIDP) проанализировала островки поджелудочной железы от 299 доноров органов без диабета. Островки поджелудочной железы — это небольшие скопления эндокринных клеток, которые вырабатывают гормоны и помогают удерживать уровень сахара крови в безопасных пределах.
Главное внимание исследователи уделили трём типам клеток:
альфа-клеткам, которые вырабатывают глюкагон — гормон, повышающий уровень сахара крови;
бета-клеткам, которые вырабатывают инсулин — гормон, помогающий глюкозе переходить из крови в ткани;
дельта-клеткам, которые выделяют соматостатин — гормон-«тормоз», способный подавлять секрецию инсулина и других гормонов.
Почему мышиных моделей недостаточно
Мышиные модели диабета многое дали науке, но островки поджелудочной железы у мышей и людей устроены и работают не одинаково. Поэтому результаты опытов на животных не всегда напрямую переносятся на пациентов.
В этой работе исследователи использовали стандартизированный подход: оценивали строение островков, их чистоту, жизнеспособность и способность выделять гормоны. Также они сопоставили клеточный состав с генетическими данными. Генотипирование — это анализ ДНК, а фенотипирование — оценка наблюдаемых признаков и функций клеток.
Дельта-клетки оказались особенно важны
Один из наиболее заметных результатов связан с сахарным диабетом 2-го типа. У доноров с более высокой оценкой генетического риска — расчётным показателем, который суммирует вклад многих вариантов ДНК, — в островках была больше доля дельта-клеток.
Это важно, потому что дельта-клетки выделяют соматостатин. Если таких клеток относительно много, они могут сильнее «приглушать» секрецию инсулина. В исследовании более высокая доля дельта-клеток действительно была связана с худшим выделением инсулина.
Учёные также изучили активность более чем 300 генов, связанных с генетическим риском диабета 2-го типа. Среди них выделился HHEX — ген, связанный с транскрипционным фактором, то есть белком, который помогает управлять работой других генов. По данным авторов, HHEX может иметь отношение к формированию и размножению дельта-клеток. Также исследователи отметили ген рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP1R), важный для разработки и понимания современных сахароснижающих препаратов.
Различия зависели от пола и происхождения
Состав островковых клеток различался у женщин и мужчин. Отличия также наблюдались у людей разного этнического происхождения и у доноров с разным генетически прогнозируемым происхождением. Это не означает, что по происхождению можно предсказать диабет у конкретного человека, но показывает: биология островков поджелудочной железы у людей неоднородна, и эту неоднородность важно учитывать в исследованиях и будущей терапии.
В работе участвовали исследователи из Вандербильтского университета (Vanderbilt University), Стэнфордского университета (Stanford University) и Индианского университета (Indiana University). Работа поддерживалась, в том числе, Национальными институтами здравоохранения США (National Institutes of Health, NIH).
Что это может дать пациентам
Пока речь не идёт о новом анализе крови или готовом лечении. Исследование выполнено на донорских тканях и показывает биологические связи, которые нужно проверять дальше. Но практическое значение у работы есть уже сейчас.
Во-первых, она помогает понять, почему у людей с похожими факторами риска поджелудочная железа может работать по-разному. Во-вторых, результаты важны для разработки заместительной терапии бета-клетками — подхода, при котором пациенту пересаживают клетки, способные вырабатывать инсулин. В-третьих, эти данные могут пригодиться при создании островков из стволовых клеток и при редактировании клеток с помощью системы коротких палиндромных повторов, регулярно расположенных группами (clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR), то есть технологии точного изменения ДНК.
Особую роль авторы отвели донорству органов для науки. Каждая подготовка человеческих островков становится возможной только благодаря согласию семей доноров, и именно такие образцы позволяют изучать диабет не в упрощённой модели, а в человеческой ткани.
Контекст этого направления уже выходит за рамки лаборатории: ранее МКБ-11 писал о первой пересадке генетически изменённых островковых клеток человеку без лекарств против отторжения. Новая работа добавляет к этой картине важную деталь: для успешной терапии нужно учитывать не только бета-клетки, но и их соседей — альфа- и дельта-клетки.
Литература
- Evans-Molina, C., et al. Heterogeneous endocrine cell composition defines human islet functional phenotypes // Nature Communications. 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-70689-5.