Fortschritte bei der Stammzelltherapie für Typ-1-Diabetes

Forschende von Helmholtz Munich erhalten Förderung von 2,25 Millionen US-Dollar von der Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF)

Mit einer Forschungsförderung von 2,25 Millionen US-Dollar von der Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF) untersuchen Prof. Matthias Hebrok, Prof. Heiko Lickert und Prof. Carolin Daniel vom Helmholtz Diabetes Center in München sowie Prof. Eckhard Wolf von der Ludwig-Maximilians-Universität München Methoden, um transplantierte Inselzellen vor dem Immunsystem des Empfängers zu schützen. Dies könnte in Zukunft eine alternative Therapieoption zur Insulintherapie für Menschen mit Typ-1-Diabetes darstellen.

Laut Daten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) leben weltweit Millionen von Menschen mit Typ-1-Diabetes. Diese Erkrankung ist durch eine unzureichende Insulinproduktion in den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse gekennzeichnet, wodurch eine tägliche Insulingabe zur effektiven Behandlung der Krankheit erforderlich ist. Die zugrunde liegende Ursache von Typ-1-Diabetes ist ein Verlust der insulinproduzierenden Beta-Zellen in den sogenannten Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse. Derzeit halten die meisten Patient:innen ihren Blutzuckerspiegel durch Insulininjektionen auf einem angemessenen Level. Dies erfordert viel Zeit und Überwachung seitens der Patient:innen und kann Nebenwirkungen mit sich bringen.

Aber wie wäre es, wenn man neue funktionelle Inselzellen in Patient:innen mit Typ-1-Diabetes transplantieren könnte, so dass sie ihr eigenes Insulin produzieren und sich dadurch von täglichen Insulininjektionen befreien könnten?

Die Transplantation der gesamten Bauchspeicheldrüse oder von Inseln von verstorbenen Spendern wurde als Alternative zu exogenem Insulin untersucht, jedoch übersteigt die Nachfrage bei weitem das Angebot und verhindert somit ihre breite Anwendung. Seit vielen Jahren arbeiten Forschende jedoch daran, funktionelle Inselzellen aus Stammzellen gesunder menschlicher Spender für die Zelltransplantationstherapie zu erzeugen. Die stammzellbasierte Ersatztherapie hat sich als vielversprechender alternativer Ansatz zur Wiederherstellung der Inselfunktion bei diabetischen Patienten erwiesen und wird derzeit in klinischen Erststudien am Menschen getestet, wodurch die Patient:innen von täglich zeitaufwändigen Insulininjektionen befreit werden können. Die wesentlichen Bestandteile dieser Therapie sind Inselzellen, die durch die gezielte Differenzierung von pluripotenten Stammzellen des Spenders gewonnen werden. Pluripotente Stammzellen sind eine spezifische Art von Stammzellen, die die Fähigkeit haben, eine Vielzahl von Zelltypen zu bilden.

Obwohl die Transplantation von Inselzellen eine verbesserte Blutzuckerkontrolle für die Patient:innen ermöglicht, ist es allerdings wichtig zu beachten, dass immer noch ein erhebliches Risiko für Nebenwirkungen besteht. Das Immunsystem des Empfängers kann auf die neu transplantierten Inselzellen reagieren und es kann zu einer Abstoßungsreaktion kommen. Derzeit müssen Patient:innen, die eine Inseltransplantation durchlaufen, langfristige Immunsuppression einsetzen, um die Abstoßung und anschließende Zerstörung der transplantierten Zellen durch ihr eigenes Immunsystem zu verhindern.

Wissenschaftler vom Helmholtz Diabetes Center untersuchen nun Methoden, um transplantierte Inselzellen vor dem Immunsystem des Empfängers zu schützen, damit Inseltransplantationen in Zukunft eine realistische Alternative zur Insulintherapie für Patienten mit Typ-1-Diabetes werden können. Mit Unterstützung der neuen JDRF Forschungsförderung von 2,25 Millionen US-Dollar wollen die Teams von Prof. Matthias Hebrok, Prof. Heiko Lickert, und Prof. Carolin Daniel vom Helmholtz Diabetes Center zusammen mit Prof. Eckhard Wolf von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) nun verstehen, wie die Abstoßung der aus Stammzellen gewonnenen Inselzellen durch das Immunsystem vermittelt wird und wie diese beim Empfänger verhindert werden kann.