Medizin

Typ 1-Diabetes: Algenpolymer verspricht ein halbes Jahr ohne Insulininjektionen

Dienstag, 26. Januar 2016

Cambridge – US-Bioingenieure haben ein Polymer gefunden, das Inselzellen nach einer Transplantation vor den Angriffen des Immunsystems schützt, ohne durch eine Fremdkörperreaktion eingemauert zu werden. Das in Nature Biotechnology (2016; doi:10.1038/nbt.3462) beschriebene Polymer hat laut einer Studie in Nature Medicine (2016; doi:10.1038/nm.4030) bei Mäusen die Funktion der Inselzellen bis zur Explan­tation nach 174 Tagen aufrechterhalten.

Seit einigen Jahren ist es möglich, einen Typ 1-Diabetes durch eine Inselzell­transplantation zu kurieren. Die Therapie wird bislang nur selten durchgeführt, da die Inselzellen des Spenders nach der Transplantation vor Abstoßungsreaktionen geschützt werden müssen. Dies erfordert eine lebenslange Einnahme von Immunsuppressiva, die größere Nachteile mit sich bringt als regelmäßige Insulininjektionen. Inselzell­transplantationen werden deshalb nur bei nierentransplantierten Diabetikern durchgeführt, wobei die Engpässe bei den Organspenden die Möglichkeit stark begrenzen.

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Ein Team um Daniel Anderson vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge/Massachusetts sucht seit Jahren nach einer Möglichkeit, die Inselzellen nach der Transplantation vor der Attacke des Immunsystems zu schützen. Die Idee ist, die Zellen in eine Polymerkapsel zu verpacken, deren Poren so klein sind, dass sie zwar die Messung des Blutzuckers und den Austritt von Insulin ermöglichen, gleichzeitig aber den Abwehrzellen den Zugriff auf die Beta-Zellen verwehrt.

Die Erfolge waren lange Zeit bescheiden, da auch die Polymere vom Immunsystem als körperfremd erkannt werden. Das Immunsystem kann sie zwar nicht zerstören. Die Kapseln werden jedoch nach kurzer Zeit in einer sogenannten Fremdkörperreaktion von einem dichten Narbengewebe ummauert, das die Inselzellen isoliert.

Am ehesten schienen noch Kapseln aus Algensäure, einem Bestandteil von brauen Algen, in der Lage zu sein, die Funktion der Inselzellen zu erhalten. Die Forscher haben deshalb in einer Studie systematisch 800 verschiedene Algenderivate auf ihre Eignung hin untersucht. Die besten Ergebnisse wurden dabei mit Triazol-Thiomorpholindioxid (TMTD) gemacht.

Polymere aus TMTD wurden jetzt an Mäusen getestet. Die Forscher wählten einen Stamm aus, der für eine starke Immunreaktion bekannt war. Sie behandelten die Tiere mit Streptozocin, was zur Zerstörung der Beta-Zellen führte und normalerweise einen Typ 1-Diabetes ausgelöst hätte. Die Forscher konnten dies durch die Implantation von Inselzellen verhindern, die in TMTD-Polymeren verpackt waren.

Die Betazellen kontrollierten über 174 Tage erfolgreich den Blutzucker der Tiere. Die Behandlung könnte, wenn sie beim Menschen erfolgreich sein sollte, die Patienten wenigstens ein halbes Jahr von täglichen Insulininjektionen befreien. Auch die regelmäßigen Blutzuckerkontrollen könnten sich erübrigen, da die Beta-Zellen das Hormon entsprechend des aktuellen Bedarfs abgeben.

Das Team will im nächsten Schritt Experimente an nicht-menschlichen Primaten durchführen. Dass die Polymere auch hier nicht abgestoßen werden, konnten Forscher bereits zeigen. Es ist aber unklar, ob sie in der Lage sind, den gegenüber der Maus höheren Insulinbedarf zu decken. Erst danach sind klinische Studien geplant. Sollte sich die Therapie als erfolgreich erweisen, müsste noch der Engpass durch den Mangel an Organspendern gelöst werden. Die Forscher hoffen, dass die Fortschritte der Stammzellforschung dieses Problem lösen werden. Sollte dies gelingen, könnte dies für die Therapie des Typ 1-Diabetes der Beginn einer neuen Ära sein. © rme/aerzteblatt.de

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