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Endlich Durchbruch bei der Inselzelltransplantation?

Alginat-umhüllte Betazellen, abgeleitet von humanen embryonalen Stammzellen, in diabetischen Mäusen ohne Immunsuppression mindestens 174 Tage lang funktionsfähig

Aktuelle Studien vorgestellt und kommentiert von Prof. Helmut Schatz

Am 25. Januar 2016 erschienen online zwei Arbeiten in Nature Medicine und in Nature Biotechnology. Die 1. Arbeit berichtet über die Funktionsfähigkeit von insulinproduzierenden Betazellen ohne Immunsuppression, abgeleitet von humanen embryonalen Stammzellen, in einem Mausmodell für Typ-1-Diabetes. Die Betazellen waren in ein Alginat enkapsuliert, dessen Herstellung, Auswahl und Eigenschaften in der 2. Arbeit beschrieben wurden. Der Glukosestoffwechsel der diabetischen Mäuse wurde dadurch bis zur Entfernung der Kapseln nach 174 Tagen normalisiert.

Es wurden Streptozotozin-diabetische C57BL/6J-Mäuse als Typ-1-Modell verwendet. Die in Alginat eingebetteten humanen Betazell-Abkömmlinge wurden intraperitoneal injiziert. Die Sekretion von humanem C-Peptid und die in-vivo-Glukoseantwort demonstrierten deren Funktionsfähigkeit, die auch an den nach 174 Tagen explantierten Zellen weiter bestand. In der zweiten, biotechnischen Arbeit wurde gezeigt, dass das unter 800 Algenderivaten aus braunen Algen ausgewählte Triazol-Thiomorpholindioxid am besten vor Fremdkörperreaktionen schützte. Als nächsten Schritt planen die Bostoner Forscher vom Massachusetts Institute of Technology, University of Cambridge, Experimente an nicht-menschlichen Primaten.

Kommentar

Der Mangel an Spenderorganen für die derzeit praktizierten Transplantationen des Gesamt-Pankreas und von isolierten Inseln wäre damit überwunden, und auch die Notwendigkeit einer lebenslangen Immunsuppression. Diese ist jetzt bei diesen Transplantationen erforderlich, weshalb sie nur an nierentransplantierten und deshalb bereits immunsupprimierten Diabetespatienten vorgenommen werden. Die Methode der Alginat-Einkapselung von Schweineinseln wurde bereits vor einigen Jahren von russischen Diabetologen zusammen mit Neuseeländern erprobt, allerdings offenbar ohne durchschlagenden Erfolg.

Schweineinseln wurden auch von der Dresdner Arbeitsgruppe um Professor Bornstein in Alginat eingebettet und noch zusätzlich in Kammern gegeben, welche kein immunkompetenten Zellen durchlassen. Allerdings müssen diese Kammern täglich oxygeniert werden, was das Verfahren umständlich macht. Die Schweineinseln in solchen Kammern blieben bei Patienten schon über 1 Jahr lang funktionsfähig (vgl. Kommentar bei Lit 3). Sollte das von der Bostoner Arbeitsgruppe um Daniel G. Andersen gefundene Alginat sich bewähren, so wäre dies der seit Jahrzehnten erhoffte Durchbruch zur Totalheilung des Typ-1-Diabetes.

Helmut Schatz

Literatur

  • Arturo J. Vegas et al.: Long-term glycemic control using polymer-encapsulated human stem-cell-derived beta cells in immune-competent mice. Nature Medicine online 25 January 2016. doi:10.1038/nm.4030

  • Arturo J. Vegas et al.: Combination hydrogel library enables identification of materials that mitigate the foreign body response in primates. Nature Biotechnology online 25 January 2016. doi:10.1038/nbt3462

  • Helmut Schatz: Xenotransplantation boviner Nebennierenrindenzellen nach Alginat-Enkapsulierung in Kammern. DGE-Blogbeitrag vom 21. Februar 2015.

zuletzt bearbeitet: 11.02.2016 nach oben

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