Der innovative Einsatz von Darmhormonen in der Medikamentenentwicklung revolutionierte die Behandlung von Adipositas. Doch Arzneimittel wie die Abnehmspritze führen nicht nur zu signifikantem Gewichtsverlust, sondern verbessern auch den Blutzucker- und Blutdruckwert, was das Risiko für Diabetes und Herzkrankheiten reduziert.

Prof. Matthias Tschöp, der CEO von Helmholtz Munich, spielte eine entscheidende Rolle bei diesem Durchbruch, angetrieben von seinem Fokus auf die zentrale Rolle des Gehirns bei der Regulation des Körpergewichts. Jahre der Grundlagenforschung führten zu einer neuartigen Kombination von Darmhormonen in einem einzelnen Molekül, was zur Entwicklung bahnbrechender Medikamente wie Tirzepatide führte. Unsere Forschungsteams unter der Leitung von Prof. Timo Müller, Prof. Matthias Blüher und Prof. Andres Birkenfeld widmen sich der Entschlüsselung der zugrunde liegenden Mechanismen und der optimalen Anpassung an bestimmte Patientenpopulationen. Und wir haben bereits eine neue Mission: die Erforschung, wie Patient:innen die Behandlung mit Multi-Rezeptor-Medikamenten wie der Abnehmspritze beenden können, während sie ihren Gewichtsverlust mit der nächsten Generation personalisierter Medikamente aufrechterhalten.

Interview: Die pandemische Ausbreitung von Übergewicht und Diabetes stoppen!

Unsere Forschenden am Helmholtz Pioneer Campus sind Wegbereiter auf dem Gebiet der „Organ-on-Chip“-Technologie. Sie erschaffen Miniatur-Nachbildungen menschlicher Organe, die Organaufbau und -funktion präzise imitieren, und erhalten damit bisher unerreichte Einblicke in Krankheiten und potenzielle Behandlungen. Diese Technologie birgt großes Potenzial für die personalisierte Medizin, während sie gleichzeitig die Abhängigkeit von Tierversuchen verringert und die Arzneimittelentwicklung beschleunigt.

Als Ergebnis dieser Arbeit haben wir den PancChip entwickelt: einen innovativen Bauchspeicheldrüsen-Chip, der von Prof. Matthias Meier und Prof. Heiko Lickert konzipiert wurde und die Entwicklung insulinproduzierender Zellen simuliert. Dieser Fortschritt legt den Grundstein für die Kultivierung patientenspezifischer Betazellen aus Stammzellen für die Zellersatztherapie bei Typ-1-Diabetes. Durch die Bewältigung des Mangels an Spenderzellen, die In-vitro-Vaskularisierung von Geweben und die Minimierung analytischer Analysen bietet PancChip einen innovativen Ansatz für die Diabetesforschung und eröffnet neue Wege für die Patientenversorgung.

Story: Organ-on-Chip: Mikroorgane für die personalisierte Zelltherapie

Unter der Leitung von Prof. Heiko Lickert hat ein Forschungsteam einen bedeutenden Durchbruch erzielt: die Entdeckung des insulinhemmenden Rezeptors namens „Inceptor“. Während unsere Forschung zu Inceptor voranschreitet, zeigt sich dieser als vielversprechendes therapeutisches Ziel für Typ-2-Diabetes. Derzeit untersuchen wir Inceptor-Blocker in Mausmodellen, um die Gesundheit der Betazellen zu verbessern. Diese Bemühungen gehen über übergewichtige Personen mit Prädiabetes hinaus und erstrecken sich auch auf Patient:innen mit bereits diagnostiziertem Typ-2-Diabetes.

Aktuelle Studien haben die Rolle von Inceptor bei der Regulierung der Insulinsekretion und der Glukosehomöostase hervorgehoben und deuten auf sein Potenzial als Schlüsselakteur in der Entstehung des Diabetes hin. Indem wir Inceptor gezielt mit spezifischen Blockern ansprechen, wollen wir neuartige therapeutische Strategien zur Verbesserung der Betazellfunktion entwickeln und den Verlauf der Erkrankung mildern, was letztendlich zu einer verbesserten Patientenversorgung führen würde.

News: Inceptor: Ein zunehmend wichtiges Ziel für die Diabetes-Therapie

Wir haben eine neue Methode entwickelt, um mikrovaskuläre Hautveränderungen zu erfassen, die mit dem Schweregrad von Diabetes zusammenhängen. Durch die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) mit hochmoderner optoakustischer Bildgebung messen wir diese Veränderungen äußerst präzise und gewinnen wertvolle Einblicke in den Verlauf von Diabetes.

Dieser bedeutende Fortschritt, der unter der Leitung von Prof. Vasilis Ntziachristos erforscht wird, könnte das Monitoring von Diabetes revolutionieren und ein tieferes Verständnis seiner systemischen Auswirkungen bieten. Die Technologie nutzt einen nicht-invasiven Hautscanner, um Bilder von Blutgefäßen aufzuzeichnen, während die KI vaskuläre Muster analysiert. Diese Innovation birgt das Potenzial für die Früherkennung von Diabetes und die Entwicklung personalisierter Therapien zur Verbesserung der Patientenversorgung.

News: Diabetes untersuchen mit Hautscanner und KI

Prof. Fabian Theis und sein Team haben in mehreren Studien gezeigt, dass Künstliche Intelligenz (KI) erfolgreich zur Erkennung der diabetischen Retinopathie eingesetzt werden kann, einer Augenerkrankung, die durch Diabetes verursacht wird. Dieser Durchbruch verspricht, die Abläufe in Kliniken erheblich zu vereinfachen, die Früherkennung zu unterstützen und schwere Fälle zu verhindern, während das Sehvermögen erhalten bleibt. Unser Ansatz basiert auf Deep-Learning-Techniken, die eine automatisierte Diagnose mit hoher Präzision und Effizienz ermöglichen. Durch die Analyse umfangreicher Datensätze von Netzhautbildern lernt der KI-Algorithmus, subtile Veränderungen im Zusammenhang mit diabetischer Retinopathie zu erkennen.

Darüber hinaus birgt diese Technologie das Potenzial für einen breiten Einsatz im Gesundheitswesen. Mithilfe kontinuiertlicher Fortschritte im Bereich des Deep Learning wollen wir die Genauigkeit und Zugänglichkeit der automatisierten Diagnostik für verschiedene Erkrankungen weiter verbessern.

News: Deep Learning in Kliniken: Neue Methode ermöglicht automatisierte Diagnose diabetesbedingter Augenkrankheit

Vor dem Hintergrund der globalen Auswirkungen auf Hunderte Millionen von Menschen gewinnt die Identifizierung und das Verständnis genetischer Risikofaktoren für Typ-2-Diabetes besondere Bedeutung. Ein internationales Konsortium unter der Co-Leitung von Prof. Eleftheria Zeggini hat kürzlich die größte genomweite Assoziationsstudie zu Typ-2-Diabetes veröffentlicht. Unsere Forschung hat über 600 genetische Risikoloci aufgedeckt, was die Entwicklung von Risikoscores für Diabeteskomplikationen ermöglicht.

Das Verständnis der Komplikationsrisiken bei Typ-2-Diabetes ist entscheidend, um frühzeitig Maßnahmen zu ergreifen und Auswirkungen zu mildern. Unser Ziel ist es, den Beginn dieser einschränkenden Krankheiten zu verlangsamen oder sogar zu verhindern, was letztendlich zu einer Verbesserung der Lebensqualität führt.

News: Größte Studie zum genetischen Risiko für Typ-2-Diabetes veröffentlicht

Typ-1-Diabetes ist die häufigste Stoffwechselstörung bei Kindern und Jugendlichen, und es gibt einen besorgniserregenden Anstieg neuer Fälle. Leider bleibt die Krankheit oft unentdeckt bis schwerwiegende Stoffwechselkomplikationen auftreten. Prof. Anette-Gabriele Ziegler und ihr Team bei Helmholtz Munich setzen sich entschlossen dafür ein, diesen Trend zu ändern.

Typ-1-Diabetes entsteht aufgrund einer Fehlfunktion des Immunsystems. Hier setzen unsere Wissenschaftler:innen an. Einerseits werden Kinder mit einem erhöhten genetischen Risiko identifiziert. Diese Kinder werden zu klinischen Studien zur Entwicklung von Präventionsmöglichkeiten eingeladen, die innerhalb der Globalen Plattform zur Prävention des Autoimmundiabetes (GPPAD) stattfinden. Aktuelle klinische Studien konzentrieren sich darauf, das Immunsystem der Kinder durch die Verabreichung von oralem Insulinpulver, dem probiotischen B.infantis oder durch antivirale Interventionen wie einen Impfstoff gegen SARS-CoV-2 zu beeinflussen. Andererseits werden Kinder in den frühen Stadien von Typ-1-Diabetes durch bevölkerungsbasierte Screenings auf spezifische Autoantikörper identifiziert (Fr1da in Bayern/Deutschland, EDENT1FI in ganz Europa). Die frühzeitige Erkennung von Typ-1-Diabetes kann nicht nur diabetische Ketoazidose verhindern und das Krankheitsmanagement verbessern, sondern ist auch eine wesentliche Voraussetzung für die Gabe von Medikamenten, die den Ausbruch der Krankheit verzögerm, wie Teplizumab. Mit jedem Kind, das an Präventionsstudien teilnimmt, kommen wir einer Welt, in der kein Kind mehr neu an Typ-1-Diabetes erkranken muss, näher.

Story: Früherkennungstests für eine Welt ohne Typ-1-Diabetes