Gentechnisch veränderte Hauttransplantate können bei Diabetes, Fettleibigkeit helfen

Wissenschaftler haben begonnen, therapeutische Hauttransplantationen zu testen, die darauf abzielen, Glukosespiegel und Körpergewicht in Fällen von Diabetes und Fettleibigkeit zu verwalten. Sie wurden kürzlich zum ersten Mal an Wildtyp-Mäusen getestet, was vielversprechende Ergebnisse erbrachte.
Therapeutische Hauttransplantate für Diabetes und Adipositas wurden zum ersten Mal an Wildtypmäusen getestet.

In einer neuen Studie, die von Wissenschaftlern der Universität von Chicago in Illinois durchgeführt wurde, wurden therapeutische Hauttransplantationen gentechnisch verändert und getestet, um Diabetes und Fettleibigkeit zu bekämpfen. Sie verwendeten geclusterte, regelmäßig beabstandete kurze palindromische Repeats (CRISPR) -Technologie, die es Wissenschaftlern erlauben, das Genom mit größerer Präzision zu verändern.

Die Forscher - unter der Leitung von Dr. Xiaoyang Wu von der Ben-Abteilung für Krebsforschung an der Universität von Chicago - testeten die künstlichen Hauttransplantate an Wildtyp-Mäusen, deren Diabetes und Fettleibigkeit ernährungsbedingt waren. Ihre Ergebnisse sind jetzt veröffentlicht in Zellstammzelle.

"Dieses Papier ist aufregend für uns, weil es das erste Mal ist, dass wir technisch entwickelte Hauttransplantate in Wildtypmäusen langfristig überleben können, und wir erwarten, dass dieser Ansatz in naher Zukunft als sichere Option für die Behandlung von Menschen eingesetzt werden kann Patienten ", sagt Dr. Wu.

Die Forscher arbeiteten mit Hautstammzellen von neugeborenen Mäusen und editierten diese, um eine kontrollierte Menge an glukagonähnlichem Peptid-1 (GLP-1), einem Hormon mit einer Schlüsselrolle bei der Insulinsekretion, freizusetzen, das bei Diabetes-Behandlungen verwendet wird.

Dr. Wu und seine Kollegen entschieden sich dafür, mit Hauttransplantationen zu arbeiten, denn, so erklären sie, "[s] kin ist ein verlockendes Zielorgan und bietet eine lang anhaltende, sichere und kostengünstige Möglichkeit, GLP-1 durch somatischen Gentransfer zu liefern. " Engineered Skin kann auch bearbeitet werden, um die Kompatibilität mit dem Empfänger des Transplantats zu gewährleisten.

Das Haupthindernis beim Testen von therapeutisch entwickelter Haut war das Auffinden von genügend Wildtyp-Mäusen, um das Experiment durchzuführen. Den Forschern zufolge wurde das Verfahren bereits an Nacktmäusen (mutierten Mäusen mit einem inhibierten Immunsystem) und immundefizienten Mäusen getestet - und für effizient befunden.

"Möglicher langfristiger und sicherer Ansatz"

Experimente von Dr. Wu und Kollegen an Wildtyp-Mäusen erwiesen sich als gleich wirksam. Dies ist wichtig, da Wildtyp-Exemplare im Gegensatz zu genetisch mutierten Labormäusen über ein voll funktionsfähiges Immunsystem verfügen, mit dem die Wissenschaftler normale Reaktionen auf die Hauttransplantate testen können.

Von allen Transplantationen, die an Wildtypmäusen mit ernährungsbedingtem Zustand durchgeführt wurden, waren rund 80 Prozent erfolgreich.

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Die Forscher sind zuversichtlich, dass ihre Ergebnisse ein wichtiges Sprungbrett für Diabetes und Adipositas darstellen und das Potenzial haben, zum Wohlbefinden der Patienten beizutragen.

"Wir haben Diabetes nicht geheilt, aber es [Hauttechnik] bietet einen potenziellen langfristigen und sicheren Ansatz, um epidermale Stammzellen der Haut zu verwenden, um Menschen mit Diabetes und Fettleibigkeit zu helfen, ihren Blutzuckerspiegel besser zu halten."

Dr. Xiaoyang Wu

Die Experimente befinden sich jedoch noch in einem frühen Stadium, und die Forscher erklären, dass sie die Mäuse weiter beobachten müssen, um die "Lebensdauer" des Hauttransplantationsverfahrens zu ermitteln und ungünstige Reaktionen des Immunsystems zu registrieren.

"Mit diesem Wildtyp-Mausmodell werden wir fortfahren zu überwachen, wie lange dieser Ansatz effektiv bleiben kann und ob eine Immunreaktion auf das GLP-1-Protein entstehen könnte, was einige der wichtigsten Faktoren sind, die wir in Betracht ziehen ", sagt Dr. Wu.

Umfangreiche Anwendungen und Implikationen

Die Forscher sind auch daran interessiert zu erfahren, ob künstliche Haut therapeutisch verwendet werden könnte, um genetische Störungen wie Hämophilie zu behandeln.

Der Hauptgrund, warum sie entschieden haben, Hauttransplantationen für Diabetes zu testen, anstatt andere Bedingungen, sagt sie, ist die Tatsache, dass der Zustand eine große Anzahl von Menschen betrifft - 30,3 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten, nach den Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention ( CDC).

"Wir konzentrieren uns auf Diabetes, weil es eine häufige Krankheit ist, aber dies ist eine mögliche Strategie, um eine Reihe von metabolischen und genetischen Bedingungen zu behandeln", sagt Dr. Wu.