Medizin

Insulinproduzierende Beta-Zellen aus Hautzellen beheben Diabetes bei Mäusen

Donnerstag, 7. Januar 2016

Saiyong Zhu San Francisco – US-Forschern ist es gelungen, Fibroblasten aus der menschlichen Haut über Zwischenstufen in Insulinproduzierende Beta-Zellen zu verwandeln, die nach einer Transplantation Mäuse vor einem Typ 1-Diabetes schützten. Die in Nature Communications (2016; 7: 10080) vorgestellten Ergebnisse könnten, sollte die Übertragung in die klinische Medizin gelingen, Typ 1-Diabetiker durch Zelltrans­plantate von Insulin-Injektionen befreien.

Seitdem es gelungen ist, Fibroblasten in sogenannte induziert pluripotente Stammzellen (iPS) zu verwandeln, werden an vielen Laboratorien die therapeutischen Potenziale ausgelotet. Aus iPS lassen sich im Prinzip alle spezialisierten Zellen des Körpers herstellen. Sie könnten ohne die Notwendigkeit einer Immunsuppression transplantiert werden und dann Zellen ersetzen, die durch Krankheiten beschädigt oder vernichtet wurden.

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Zu den möglichen Einsatzgebieten gehört der Typ 1-Diabetes, der durch die Zerstörung von Beta-Zellen im Pankreas entsteht. Der Weg zur Beta-Zelle ist allerdings recht weit, da die Stammzellen zunächst in endodermale Vorläuferzellen (cDE) verwandelt werden müssen. Von dort führt der Weg über Vorläuferzellen des posterioren Vorderdarms (cPF) zu pankreatischen endodermalen Vorläuferzellen (cPE), aus denen sich dann funktionelle Beta-Zellen (cPB) differenzieren lassen.

Ein Team um Sheng Ding vom Gladstone Institute in San Francisco scheint derzeit die Nase vorn zu haben. Dies könnte daran liegen, dass die Forscher eine Methode gefunden haben, Fibroblasten direkt in cDE zu verwandeln und sich den Umweg über die iPS zu sparen. Dem Team war es zuvor mit einem ähnlichen Verfahren gelungen, Hautzellen in Zellen von Herz, Gehirn und Leber zu verwandeln.

Die Generierung von Beta-Zellen erwies sich jedoch als besonders kompliziert, da die Zellen mehrfach über wechselnde Nährlösungen in eine neue Entwicklungsrichtung gelenkt werden müssen. Die Herstellung war zudem sehr zeitaufwendig, da die Zellen nach jeden Zwischenschritt in Kulturen vermehrt werden müssen. Zählt man die Angaben aus der Studie zusammen, kommt man auf eine Mindestdauer von mehr als sieben Monaten von der Haut- zur Beta-Zelle.

Die Ausbeute scheint zudem derzeit noch gering zu sein. Sie reichte indes aus, um das Endprodukt an Mäusen zu testen. Die Forscher transplantierten die im Labor herge­stellten Beta-Zellen unter die Nierenkapsel der Tiere, bei denen sie zuvor durch Gabe von Streptozocin einen Diabetes ausgelöst hatten. Laut Ding erfüllten die Beta-Zellen ihren Zweck: Sie reagierten auf den erhöhten Blutzucker mit der Ausschüttung von Insulin in einer Menge, die den Blutzucker stabil hielt. Erst als die Forscher später die Niere mit den Beta-Zellen entfernten, erkrankten die Tiere an einem Typ 1-Diabetes.

Der neue Therapieansatz ist sicherlich noch einige Jahre von einer klinischen Anwendung entfernt. Ding räumt ein, dass die Effizienz der Beta-Zell-Produktion noch gesteigert werden muss. Auch die Frage der Sicherheit dürfte sich stellen. Die Reprogrammierung der Hautzellen erfolgt teilweise mit Genen, die in der Lage sind, Krebs zu erzeugen.

Ding will allerdings keine Hinweise auf eine Tumorbildung gefunden haben. Am Ende könnte die Autoimmunreaktion, die zum Typ 1-Diabetes geführt hat, den Erfolg der Therapie gefährden. Im schlimmsten Fall würden die Antikörper, die den Typ 1-Diabetes ausgelöst haben, auch die im Labor über viele Monate mühsam hergestellten Beta-Zellen innerhalb kurzer Zeit vernichten. © rme/aerzteblatt.de

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