Forscher heilen Diabetes bei Mäusen mit genkorrigierten menschlichen Stammzellen

St. Louis, Missouri − US-Forscher haben den Gendefekt des Wolfram -Syndroms, einer seltenen Erbkrankheit, die unter anderem zu einem Insulinmangel führt, in mensch­lichen Stammzellen mit dem Genomeditor CRISPR-Cas9 korrigiert. Die Stammzellen wurden dann in Beta-Zellen differenziert und Mäusen transplantiert, deren Beta-Zellen zuvor durch Streptozocin zerstört worden waren. Die Tiere waren dem Bericht in Science Translational Medicine (2020; 12: eaax9106) zufolge in der Lage, Insulin zu produzieren und den Blutzucker zu regulieren.

Das Wolfram-Syndrom ist eine seltene neurodegenerative Krankheit mit Diabetes mellitus Typ I, Diabetes insipidus, Optikusatrophie und neurologischen Symptomen. Bisher wurden weltweit etwa 300 Fälle beschrieben. Die Ursache der Erkrankung ist ein einzelner Gendefekt im WFS1-Gen.

Dies macht die Patienten zu Kandidaten für eine Behandlung mit dem Geneditor CRISPR-Cas9. Da die Beta-Zellen bereits zerstört sind, muss die Behandlung an Stammzellen erfolgen, die später differenziert und transplantiert werden.

Einem Team um Jeffrey Millman von der Washington University School of Medicine in St. Louis/Missouri war es in früheren Studien bereits gelungen, Fibroblasten aus der Haut in pluripotente Stammzellen zu verwandeln und diese dann in Beta-Zellen zu differenzieren.

Jetzt haben die Forscher den Gendefekt in den Stammzellen eines Patienten mit Wolfram-Syndrom korrigiert und die Zellen dann in Beta-Zellen differenziert. Die Beta-Zellen wurden Mäusen injiziert, deren Beta-Zellen durch das Gift Streptozocin zerstört worden waren. Die genkorrigierten Beta-Zellen waren in der Lage, Insulin zu produzieren und den Diabetes der Tiere zu kurieren.

Eine zweite Gruppe von Mäusen erhielt eine Transplantation von Beta-Zellen, in denen der Gendefekt nicht korrigiert wurde. Diese Tiere waren nur begrenzt in der Lage, Insulin zu produzieren und waren bald wieder diabetisch.

Die Patienten mit Wolfram-Syndrom selbst wurden nicht behandelt. Ob die Behandlung den Patienten nutzen würde, bliebe abzuwarten. Die Behandlung könnte nur den Diabetes korrigieren. Die anderen Folgen der Erkrankung blieben bestehen.

Millman hofft, mit der Behandlung auch anderen Patienten mit genetisch bedingtem Diabetes mellitus helfen zu können. Bei den meisten Patienten ist der Insulinmangel jedoch Folge einer Autoimmunerkrankung. Eine Transplantation von aus Stammzellen generierten Beta-Zellen könnte den Diabetes bei diesen Patienten vermutlich nur zeitweise korrigieren, da die transplantierten Zellen schon bald wieder von den Autoantikörpern erkannt und von den Abwehrzellen vernichtet würden.

wil