Исследования регенерации у тритонов, лягушек и рыб показали, что взрослые клетки реактивируют эмбриональные регуляторы, когда ревертируют в клетки предшественники. Melton с коллегами исследовали, может ли индукция экспрессии онтогенетических регуляторов в зрелых экзокринных клетках перепрограммировать их, чтобы они стали островковыми β-клетками (секретирующими инсулин) in vivo.

Используя гибридизацию in situ авт. идентифицировали 9 кандидатов на роль транскрипционных факторов, которые экспрессируются в зрелых β-клетках и в их непосредственных предшественниках и которые вызывают дефекты развития в β-клетках, если мутированы. Доставка пула этих факторов в экзокринные клетки взрослых мышей с помощью аденовирусных векторов, которые кроме того экспрессировали ядерный green fluorescent protein (GFP) приводила к увеличению количества GFP-позитивных клеток, продуцирующих инсулин у обработанных животных.

Чтобы определить, какие факторы необходимы для репрограммирования, индивидуальные факторы удаляли из пула по одному и каждый раз эксперимент повторяли. Эффективность репрограммирования возрастала по мере прогрессивного удаления факторов и авт. идентифицировали набор из трех генов (Ngn3, Pdx1 и Mafa), которые оказались достаточными чтобы превращать более 20% инфицированных клеток в инсулин-продуцирующие клетки.

Затем авт. экспрессировали три фактора у животных с генетически меченными взрослыми экзокринными клетками и показали, что репрограммируются только экзокринные клетки. Более того, лишь немногие новые β-клетки делились во время процесса репрограммирования и не экспрессировали маркеров клеток предшественников, это указывает на то, что in vivo репрограммирование экзокринных клеток в β-клетки происходит прямо без реверсии в плюрипотентные клеточные состояния.

Репрограммированные клетки были сходны по размерам и ультраструктуре с эндогенными β-клетками и экспрессировали гены, которые существенны для функции эндокринных β-клеток, такие как ген, кодирующий vascular endothelial growth factor, который облегчает высвобождение инсулина в кровообращение, способствуя ангиогенному ремоделированию. Это было подтверждено появлением кровеносных сосудов рядом с репрограммированными клетками.

Используя диабетических мышей с химически устраненными островковыми β-клетками, Melton с коллегами с вирусами доставляли репрограммирующие факторы. Обработанные мыши содержали большие количества репрограммированных β-клеток, которые продуцировали инсулин in vivo и продемонстрировали долговременные улучшения уровней глюкозы в крови натощак. Итак, взрослые панкреатические экзокринные клетки могут непосредственно репрограммироваться в функциональные β-клетки in vivo, по крайней мере. у мышей.