Για να καταστεί εφικτή μια θεραπεία για τον διαβήτη τύπου 1 (T1D), χρειάζονται δύο παράλληλες προσεγγίσεις: να περιοριστεί η αυτοάνοση διαδικασία που καταστρέφει τα βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη και, ταυτόχρονα, να αντικατασταθούν τα βήτα κύτταρα που έχουν χαθεί, ώστε να αποκατασταθεί η φυσιολογική παραγωγή ινσουλίνης.
Τα βήτα κύτταρα δεν βρίσκονται μεμονωμένα. Συνυπάρχουν με άλλους κυτταρικούς τύπους σε μικρές συστάδες μέσα στο πάγκρεας, γνωστές ως νησίδια του Langerhans (ή απλώς νησίδια). Για να προστατευθούν και να αντικατασταθούν τα νησίδια, οι ερευνητές χρειάζονται λεπτομερή γνώση για το πώς μοιάζουν και πώς λειτουργούν τα «υγιή» νησίδια, αλλά και τι αλλάζει όταν αναπτύσσεται ο T1D. Επειδή τα νησίδια δεν μπορούν να μελετηθούν εύκολα μέσα στο ανθρώπινο σώμα και δεν είναι δυνατό να ληφθούν από ζωντανούς δότες, η επιστημονική κοινότητα βασίζεται σε νησίδια που απομονώνονται από δότες παγκρέατος μετά θάνατον. Αυτά τα δείγματα αποτελούν κρίσιμο υλικό για τη μελέτη της νόσου και την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών στρατηγικών.
Ο Dr. Patrick MacDonald του University of Alberta έχει πρωταγωνιστικό ρόλο στον συντονισμό διεθνών δειγμάτων νησιδίων και δεδομένων προς υποστήριξη της έρευνας, ενώ παράλληλα ενισχύει ευκαιρίες εκπαίδευσης και κατάρτισης. Ηγείται του ADI IsletCore του Alberta Diabetes Institute (ADI), το οποίο έχει εξελιχθεί στη μεγαλύτερη «ενιαία πηγή» ανθρώπινου παγκρεατικού ιστού για ερευνητική χρήση παγκοσμίως.
Στόχος μας με το ADI IsletCore, και με άλλες προσπάθειες στις οποίες συμμετέχουμε, είναι να αναβαθμίσουμε την έρευνα για τον διαβήτη και τις μεταμοσχεύσεις στον Καναδά και διεθνώς. Με ανθρώπινο ερευνητικό ιστό, θεωρούμε απαραίτητο να μοιραζόμαστε ευρέως τα πειραματικά αποτελέσματα, ώστε να τιμούμε τα ανιδιοτελή δώρα των δωρητών οργάνων και να ωφελούμε ολόκληρη την κοινότητα του διαβήτη, αναφέρει ο Dr. MacDonald.
ADI IsletCore στον Καναδά
Το ADI IsletCore απομονώνει και αποστέλλει νησίδια και παγκρεατικό ιστό σε ένα διεθνές δίκτυο σχεδόν 200 ερευνητικών εργαστηρίων. Με έναν ετήσιο αριθμό δωρητών παγκρέατος που φτάνει περίπου τους 50, η ομάδα έχει καταφέρει να διανείμει σχεδόν 7 εκατομμύρια «ισοδύναμα νησιδίων» μέσα σε μία χρονιά. Συνολικά, οι διανομές έχουν ξεπεράσει τα 75 εκατομμύρια ισοδύναμα νησιδίων. Η διαθεσιμότητα αυτού του υλικού έχει στηρίξει ευρύ φάσμα μελετών και έχει συνδεθεί με περισσότερες από 300 επιστημονικές δημοσιεύσεις που αναγνωρίζουν το ADI IsletCore για την ερευνητική του υποστήριξη. Πέρα από τις ποσότητες, το σημαντικότερο στοιχείο είναι η συνέπεια στην παροχή τυποποιημένων δειγμάτων, ώστε διαφορετικά εργαστήρια να μπορούν να συγκρίνουν ευρήματα με μεγαλύτερη αξιοπιστία και να χτίζουν πάνω σε κοινές βάσεις δεδομένων.
Βάση δεδομένων νησιδίων
Με υποστήριξη από το Breakthrough T1D–CIHR Partnership to Defeat Diabetes, ο Dr. MacDonald και η ομάδα του δημιούργησαν μια διαδικτυακή βάση δεδομένων που καταγράφει μοριακές, κυτταρικές και φυσιολογικές παραμέτρους νησιδίων από ανθρώπινους δότες οργάνων, τα οποία αποκτήθηκαν μέσω του ADI IsletCore. Το HumanIslets.com δίνει τη δυνατότητα σε ερευνητές από όλο τον κόσμο να εξερευνούν τη λειτουργία των νησιδίων, να εντοπίζουν πρωτεΐνες και βιολογικές οδούς και να πραγματοποιούν συγκρίσεις μεταξύ δοτών με και χωρίς διαβήτη. Με αυτόν τον τρόπο, διευκολύνεται η αναζήτηση επαναλαμβανόμενων προτύπων που μπορούν να ρίξουν φως σε μηχανισμούς της νόσου.
Η ίδια πρωτοβουλία συνέβαλε στην εξασφάλιση επιπλέον χρηματοδότησης ύψους 1,8 εκατ. δολαρίων, στην οποία περιλαμβάνεται διεθνής επιχορήγηση Breakthrough T1D ύψους 750 χιλ. δολαρίων. Στόχος είναι η επέκταση της πλατφόρμας ώστε να περιλάβει νησίδια που προέρχονται από βλαστοκύτταρα και η ενσωμάτωση εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης για πιο προηγμένη ανάλυση. Με την ενσωμάτωση μεγάλων συνόλων δεδομένων από εκατοντάδες δότες και με τη δημόσια πρόσβαση σε αυτόν τον πόρο, η δουλειά του Dr. MacDonald έχει ενισχύσει ουσιαστικά την ταχύτητα και την εμβέλεια της έρευνας που σχετίζεται με μελλοντικές θεραπείες για τον T1D.
Διεθνής συνεργασία
Η τεχνογνωσία που αναπτύχθηκε στον Καναδά μεταφέρεται πλέον και διεθνώς, μέσα από συνεργασίες για τη δημιουργία και την ενίσχυση κέντρων διανομής νησιδίων. Ο στόχος είναι να αυξηθεί η πρόσβαση των ερευνητών σε ιστό υψηλής ποιότητας και να ενδυναμωθούν τα κοινά πρότυπα συλλογής, απομόνωσης και τεκμηρίωσης.
Η Αυστραλία εγκαινίασε πρόσφατα το πρώτο εθνικό κέντρο διανομής νησιδίων, με χρηματοδότηση από το Breakthrough T1D. Η πρωτοβουλία θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική λόγω της γεωγραφικής απομόνωσης της χώρας και της ανάγκης να διασφαλιστεί τοπική πρόσβαση σε ανθρώπινο ιστό για ερευνητικούς σκοπούς. Ο Dr. MacDonald λειτουργεί ως σύμβουλος του νέου κέντρου. Παράλληλα, συνεργάζεται σε προγράμματα διανομής νησιδίων στο Μίσιγκαν (ΗΠΑ) και στη Σουηδία, με στόχο ένα πιο διασυνδεδεμένο παγκόσμιο δίκτυο. Επιπλέον, έχει δημοσιεύσει εργασία στο Diabetologia σχετικά με τον συντονισμό διεθνών προσπαθειών και τη σημασία των κοινών πόρων για την πρόοδο της έρευνας στα νησίδια.
Εκπαίδευση ανερχόμενων ηγετών
Ο ρόλος του Dr. MacDonald δεν περιορίζεται στη λειτουργία του IsletCore και στη διεύθυνση ενός ενεργού ερευνητικού εργαστηρίου. Συνίδρυσε το Canadian Islet Research and Training Network (CIRTN) και υπήρξε πρόεδρος της αρχικής ηγετικής ομάδας του. Το CIRTN αποτελεί ένα από τα πιο αναγνωρισμένα δίκτυα έρευνας και εκπαίδευσης στα νησίδια στον Καναδά. Επιδιώκει να αξιοποιήσει τη φήμη της χώρας στη βιολογία των νησιδίων, δημιουργώντας διαύλους ανταλλαγής γνώσης και ιδεών μέσω δια ζώσης και διαδικτυακών επιστημονικών συναντήσεων.
Ταυτόχρονα, δίνεται έμφαση στην καθοδήγηση, στην επαγγελματική ανάπτυξη των εκπαιδευόμενων και στη διεύρυνση της συνεργασίας ανάμεσα σε ερευνητές στον Καναδά και διεθνώς. Το Breakthrough T1D έχει συνεργαστεί με το CIRTN για τη συγχρηματοδότηση τεσσάρων ομάδων εκπαιδευόμενων. Στο ευρύτερο πλαίσιο της έρευνας για τον T1D, το έργο του Dr. MacDonald συνδέεται άμεσα με την κατανόηση νησιδίων που προέρχονται από βλαστοκύτταρα και με την ανάγκη να αναπτυχθούν διαδικασίες που θα επιτρέψουν παραγωγή σε κλίμακα. Η προσέγγιση της παγκόσμιας συνεργασίας αναδεικνύεται ως βασικός μοχλός, με απώτερο στόχο η επιστημονική πρόοδος να μεταφραστεί σε πραγματικές, διαθέσιμες λύσεις για τους ανθρώπους που ζουν με T1D.
