Insulinproduzierende Zellen bieten Hoffnung für Menschen mit Typ-1-Diabetes

Schätzungsweise 1,25 Millionen Amerikaner leiden an Typ-1-Diabetes. Nun arbeiten Wissenschaftler an einer neuen Technik, um Zellen mit insulinabscheidenden Fähigkeiten zu produzieren, die schließlich in einem Transplantationsprozess eingesetzt werden könnten, um Patienten mit Typ-1-Diabetes zu helfen.
Könnten künstliche Insulin produzierende Zellen Insulininjektionen für Menschen mit Typ-1-Diabetes ersetzen?

Die Forschung, die diese Woche auf der 54. Jahrestagung der Europäischen Gesellschaft für Pädiatrische Endokrinologie in Barcelona, ??Spanien, präsentiert wurde, wurde von Dr. Philippe Lysy von der Université Catholique de Louvain in Louvain-la-Neuve, Belgien, geleitet.

Typ-1-Diabetes ist ein unvermeidlicher Zustand, der entsteht, wenn die Zellen der Bauchspeicheldrüse, die Insulin produzieren, die sogenannten Beta-Zellen, fälschlicherweise vom Immunsystem zerstört werden. Daher kann der Körper kein Insulin produzieren und freisetzen - ein Hormon, das die Glukosespiegel im Blut reguliert.

Typ-1-Diabetes wurde früher als "juveniler Diabetes" bezeichnet, da er sich bei jungen Menschen vor allem im mittleren Teenageralter entwickelt. Es kann jedoch in jedem Alter auftreten. Typ-1-Diabetes macht etwa 5% aller diagnostizierten Fälle von Diabetes in den USA aus.

Es gibt keinen bekannten Weg, um Typ-1-Diabetes zu verhindern, und er kann zum Tod führen, wenn er nicht behandelt wird. Die Behandlung ist normalerweise Insulin, das künstlich durch Injektion oder manchmal durch Pumpen oder orale Medikation verabreicht wird.

In jüngster Zeit haben Wissenschaftler jedoch nach Wegen gesucht, Beta-Zellen zu ersetzen, um die Lebensqualität von Menschen mit Typ-1-Diabetes zu verbessern.

Zellen umprogrammiert, um Insulin abzusondern

Dr. Lysys Team hat bereits menschliche Pankreasgang-abgeleitete Zellen (HDDCs) gezeigt, die eine potentiell nützliche Quelle für Zellen darstellen.

HDDCs finden sich in der erwachsenen Bauchspeicheldrüse und sind Vorläuferzellen, was bedeutet, dass sie dazu neigen, sich in bestimmte Zelltypen zu differenzieren.

In dieser Studie reprogrammierte die Gruppe HDDCs so, dass sie sich wie Betazellen verhalten und Insulin in der Bauchspeicheldrüse als Reaktion auf Glukose sezernieren.

Die Forscher verwendeten die Messenger-RNA (mRNA) eines Transkriptionsfaktors namens MAFA - ein Protein, das kontrolliert, welche Gene im Genom aus- oder eingeschaltet sind. Die mRNA wird in Protein umgewandelt, bevor sie an zelluläre DNA bindet. Dies ermöglicht Änderungen in zellulären Funktionen auftreten.

Mit dieser Technik vermeiden die Forscher eine mögliche genetische Veränderung der Zielzellen, die Risiken wie Krebs mit sich bringen würde.

In einem Mausmodell waren sie in der Lage, die hergestellten Zellen in die diabetischen Mäuse zu transplantieren und verfolgen ihre Erkrankung weiter. Sie "analysieren das Potenzial der Zellen zu funktionieren und Insulin in einen Körper entsprechend Blutzuckerspiegel absondern." Dr. Lysy erzählte Medizinische Nachrichten heute dass es noch zu früh ist, um die Ergebnisse zu wissen.

Dr. Lysy erklärt, dass die Verwendung von adulten Geweben, was bedeutet, dass Risiken in Verbindung mit Stammzellen, wie Krebs, vermieden werden, was diese Arbeit einzigartig macht. Es ist auch insofern neu, als es ein Protokoll verwendet, das die Zellen mit einer direkten Wirkung auf DNA modifiziert, ohne es strukturell zu modifizieren.

Eine Technik mit Zukunftspotential

Die Forscher hoffen, dass Chargen von Zellen produziert werden könnten, die schließlich in menschliche Patienten mit Diabetes transplantiert werden könnten. Vorerst werden weiterhin die Bedingungen evaluiert, die es ermöglichen, die umprogrammierten Zellen nach guter Laborpraxis und klinisch kompatiblen Verfahren zu lagern.

Sie hoffen auch, dass dieses System zur zellulären Reprogrammierung mit Transkriptionsfaktoren unter Verwendung von mRNA auf andere wissenschaftliche Gebiete anwendbar ist und möglicherweise zur Produktion von Zellen mit einer neuen Funktion im Zusammenhang mit anderen Krankheiten führt, bei denen ein Funktionsverlust stattgefunden hat.

In Bezug auf zukünftige Anwendungen, sagte Dr. Lysy MNT:

"Unsere Arbeit kann dazu beitragen, Differenzierungsstrategien in anderen medizinischen Bereichen zu entwickeln, in denen eine Zellersatztherapie erforderlich ist (Herzerkrankungen, Hautprobleme, Lebererkrankungen usw.), aber auch dazu, die pathologische Expression unerwünschter Metaboliten auszuschalten bei Stoffwechselerkrankungen. "

Vor kurzem, MNT berichteten über die Möglichkeit eines künstlichen Bauchspeicheldrüsenimplantats für Menschen mit Typ-1-Diabetes.

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