Noch vor gut 90 Jahren galt Diabetes Typ 1 als Todesurteil. Durch streng kontrollierte Ernährung konnte die Lebensspanne der Patienten verlängert werden, aber dies gelang nur für wenige Jahre. Die Erkrankung endete zwangsläufig mit dem Tod. Dann begannen Mediziner, mit der Gabe von Insulin zu experimentieren, und heute ist die Insulintherapie der Goldstandard für Patienten mit Diabetes Typ 1. Wenn Sie sich an ein paar Regeln halten, können solche Patienten ein nahezu normales Leben führen. Jedoch muss täglich Insulin gespritzt werden, und nicht selten führen Fehler bei der Ernährung oder der Insulingabe zu Todesfällen. Deswegen suchen Forscher immer noch nach Möglichkeiten, Diabetes auf andere Art zu therapieren. Wissenschaftlern aus Basel gelang es nun, Zellen aus dem Fettgewebe in Zellen zu verwandeln, die Insulin produzieren.


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Foto: Spritze CC BY-SA 3.0 (VIA WIKIMEDIA COMMONS)

Mit Insulintherapie gegen Diabetes

Eines der größten Probleme bei der Insulintherapie ist die richtige Dosierung. Zwar kann der Blutzuckerspiegel dank verschieden lang wirksame Insuline heute individuell sehr gut kontrolliert werden, aber an die feine Regulierung, die es den Betazellen in der Bauchspeicheldrüse ermöglicht, innerhalb von Sekunden auf den Blutzuckerspiegel zu reagieren, kommt die Insulintherapie nicht heran.

Die beste Behandlungsmethode für Diabetes Typ 1 wäre es daher, die durch das Immunsystem der Patienten zerstörten, insulinproduzierenden Betazellen der Bauspeicheldrüse zu ersetzen. Ein wichtiger und vielversprechender Ansatz sind dabei Stammzellen. Erst vor wenigen Jahren gelang es erstmals, aus Stammzellen Betazellen zu differenzieren, die im Tierversuch erfolgreich den Blutzuckerspiegel diabetischer Mäuse senkten. Der Weg dorthin war jedoch aufwendig und kompliziert, sodass eine Nutzung im größeren Stil erstmal ausgeschlossen schien.


Betazellen aus Stammzellen

Martin Fussenger und seine Kollegen von der ETH Zürich in Basel suchten nach anderen Möglichkeiten, Betazellen aus Stammzellen zu gewinnen. Sie setzten dafür ein Netzwerk aus Genen ein. Es gelang ihnen, durch die Zugabe von Vanillin drei für die Ausbildung von Betazellen wichtige Gene in der benötigten Reihenfolge gezielt an- und wieder abzuschalten. Aus diesen Netzwerken erschufen die Forscher DNA-Ringe, sogenannte Plasmide, die sie anschließend in induzierte pluripotente menschliche Stammzellen einbrachten. Die Stammzellen wurden aus dem Fettgewebe von menschlichen Patienten entnommen.

Diese Methode stellte sich als sehr effizient heraus. 80 Prozent der Zellen, die mit den Plasmiden in Kontakt kamen, entwickelten sich zu Betazellen. Die Plasmide bauen sich bei der weiteren Zellteilung automatisch ab, sodass nach 10 Tagen keine mehr in den Kulturen enthalten sein. Auch bei der Umwandlung der Fettzellen in die Stammzellen kommt es zu keinen dauerhaften genetischen Veränderungen, sodass die Betazellen am Ende theoretisch genauso genetisch unverändert sein sollten.

Methode muss perfektioniert werden

Die so erhaltenen Betazellen hielten sich im Versuch im Vergleich zu natürlichen Betazellen erstaunlich gut. Optisch besaßen sie eine große Ähnlichkeit, und auch molekulare Marker, die für Betazellen typisch sind, fanden sich in ihnen wieder. Bei der Insulinproduktion waren die natürlichen Zellen allerdings immer noch effizienter.

Die Basler Forscher haben die Methode bereits zum Patent angemeldet und wollen noch dieses Jahr eine Firma gründen, die die klinischen Versuche mit den Zellen voranbringen soll. Jedoch sind die Zellen noch nicht in Tierversuchen geprüft. Außerdem gibt es bisher noch keine Methode, um zu verhindern, dass die neuen Betazellen von dem Immunsystem der Patienten angegriffen werden, also dem selben Mechanismus zum Opfer fallen, der schon für die Diabetes-Erkrankung verantwortlich ist. Die Forscher experimentieren aber bereits mit Methoden, um die Betazellen vor dem Immunsystem abzuschirmen.

Die Wissenschaftler gehen außerdem davon aus, durch Anpassung des Gen-Netzwerkes die Stammzellen auch in andere Zelltypen differenzieren lassen zu können.

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