Die neue Stammzell-basierte Diabetes-Behandlung wird für jeden Patienten einzigartig sein

Wissenschaftler aus Singapur setzen große Hoffnungen auf Stammzellen bei der Behandlung aller Arten von Diabetes. Es sind jedoch weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um ihre Differenzierung und Insulinproduktion zu kontrollieren.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) leidet jeder elfte Einwohner unseres Planeten an Diabetes. Diese Krankheit war nach den neuesten öffentlich verfügbaren Daten die direkte Ursache für 1,6 Millionen Todesfälle im Jahr 2016. Seitdem hat die WHO Diabetes als eine von vier vorrangigen nichtübertragbaren Krankheiten (neben Krebs, Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen) identifiziert, die von den globalen Gesundheitsbehörden in Betracht gezogen werden sollten.

Trotz der Tatsache, dass Diabetes eine einfache Krankheit ist, manifestiert er sich in zahlreichen Formen. Typ-I-Diabetes tritt aufgrund einer Autoimmunreaktion auf, die insulinproduzierende Zellen, sogenannte Beta-Zellen, in der Bauchspeicheldrüse zerstört. Typ-II-Diabetes tritt auf, weil Zellen nicht mehr auf Insulin reagieren. Monogener Diabetes mellitus ist weniger bekannt – eine seltene Form von Diabetes, die durch Mutationen in einem der Gene verursacht wird.

"Letztendlich werden Pankreas-Beta-Zell-Mangel und Tod zu einem gemeinsamen Nenner für alle Arten von Diabetes", sagte Adrian Teo, Hauptforscher am A * STAR-Institut für Molekular- und Zellbiologie (A * STAR-Institut für Molekular- und Zellbiologie) Cell Biology, IMCB), Hauptautor eines Artikels, veröffentlicht in iScience.

„Fettleibigkeit ist ein wichtiger Faktor für Diabetes im Westen. Während der Hauptfaktor in Asien in der Regel das Fehlen von Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse ist. Und während moderne Diabetes-Medikamente helfen können, den Blutzuckerspiegel über längere Zeiträume zu kontrollieren, heilen sie den Zustand von Betazellen der Bauchspeicheldrüse nicht oder verbessern ihn nicht einmal. “

Auf dieser Grundlage beabsichtigt Theos Team, das starke Potenzial von Stammzellen zur Bekämpfung von Diabetes zu nutzen. Im Gegensatz zu den meisten Körperzellen können sich Stammzellen selbst erneuern und in verschiedene Zelltypen, einschließlich Pankreas-Beta-Zellen, differenzieren. Daher können Stammzellen möglicherweise verwendet werden, um nicht funktionierende Betazellen der Bauchspeicheldrüse bei Patienten mit Diabetes zu ersetzen, ihre Fähigkeit zur Insulinproduktion wiederherzustellen und den Glukosespiegel zu regulieren.

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Viele weltweite Studien verwenden Stammzellen aus Embryonen. Theo lehnte jedoch diese Quelle ab, die aus ethischer Sicht umstritten war. Er plant, Blutzellen und Fibroblasten (eine Art Hautzelle) von Patienten mit Diabetes zu erhalten und sie dann in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) umzuprogrammieren.

In Zukunft plant das Forscherteam, die Gene zu bearbeiten, um diabetesbedingte Mutationen oder Genvariationen in den erhaltenen iPSCs zu korrigieren, bevor sie sich in Betazellen der Bauchspeicheldrüse differenzieren und dem Patienten wieder transplantiert werden.

"Diese Methode hat das Potenzial, eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Pankreas-Beta-Zellen für die Zellersatztherapie zu erzeugen", sagt Blaise Su Jun Low, Doktorandin am Theo Lab. "Da Patienten ihre eigenen Zellen transplantieren lassen, ist die Abstoßung von Transplantaten seltener."

Neben der Zellersatztherapie können iPSCs auch dazu beitragen, die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen von Diabetes aufzuklären. Beispielsweise verwendet das Teo-Forschungsteam iPSCs von Patienten, bei denen MODY-Diabetes (ein Subtyp des monogenen Diabetes) diagnostiziert wurde, um zu verstehen, wie bestimmte Gennetzwerke die Entwicklung von Bauchspeicheldrüse und Leber steuern. Beide Organe sind entscheidend für den normalen Glukosestoffwechsel.

MODY-Diabetes (Maturity Onset Diabetes der jungen oder reifen Diabetes bei jungen Menschen) ist eine Gruppe von Krankheiten, die durch Mutationen in einem der an der Glukoseregulierung beteiligten Gene verursacht werden. MODY Diabetes ist oft erblich. Es wird in 2-5% der Fälle der Gesamtzahl der Menschen mit verschiedenen Arten von Diabetes diagnostiziert. Die Diagnose verschiedener MODY-Typen nur anhand des Krankheitsbildes ist nicht möglich.

Das von Theos Gruppe entwickelte allgemeine experimentelle Schema lautet wie folgt: Im Anfangsstadium stimulieren die Forscher die Differenzierung von iPSCs, die von Patienten mit MODY erhalten wurden, in das Endoderm des vorderen Darms und die Vorläufer der menschlichen Bauchspeicheldrüse – Abschnitte des menschlichen Embryos, die sich schließlich zu Bauchspeicheldrüse und Leber entwickeln und dann in beta-ähnliche Pankreaszellen. Das Team vergleicht dann ihr Genexpressionsmuster mit Proben, die von gesunden Spendern erhalten wurden.

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Dieser Ansatz ermöglichte es dem Teo-Team festzustellen, dass Mutationen in einem Gen namens HNF4A zu einer Abnahme der Gesamtexpression von Genen führen, die die Entwicklung von Bauchspeicheldrüse und Leber bei Patienten mit MODY 1 bestimmen. Es ist wichtig anzumerken, dass Theo sagt, dass diese Entdeckung mit der Maus nicht möglich gewesen wäre Modelle, weil Mäuse mit einer mutierten Kopie von HNF4A im Gegensatz zu Menschen keinen Diabetes entwickeln.

„Derzeit gibt es mehr als 14 Formen von MODY, von denen jede durch Mutationen in verschiedenen Genen (z. B. HNF4A, HNF1A, PAX4 und INS) verursacht wird“, erklärt Theo. "Interessanterweise sind die Variationen, die in vielen dieser MODY-Gene gefunden wurden, mit Typ-II-Diabetes verbunden, der häufigsten Form, von der etwa 90 Prozent der Diabetiker betroffen sind."

Daher könnten die Ergebnisse von Patienten mit MODY mit der Pathophysiologie von Typ-II-Diabetes zusammenhängen, fügte Theo hinzu.

Durch die Verwendung von iPSCs als Plattform für das genetische Screening können Forscher Patienten genauer in verschiedene Behandlungsgruppen einteilen und neue Wirkstofftargets identifizieren. Auf diese Weise können Sie die universelle Lösung für alle Patienten aufgeben. Medikamente werden basierend auf den zugrunde liegenden genetischen Defekten verschrieben, die für jeden Diabetiker einzigartig sind.

Die Verwendung menschlicher iPSCs für das genetische Screening und die Suche nach Diabetes-Medikamenten wird bereits in vielen Labors auf der ganzen Welt durchgeführt. Die Therapie, bei der nicht funktionierende Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse durch induzierte pluripotente humane Stammzellen ersetzt werden, muss jedoch noch einige Zeit in Anspruch nehmen, bevor sie für die Verwendung in Kliniken zugelassen werden kann.

Theo sagt, dass die Funktion von Pankreas-Beta-Zellen, die von iPSCs stammen, noch nicht vollständig bestätigt wurde.

"Sie sollten genauso funktionieren wie echte Betazellen oder Inseln der menschlichen Bauchspeicheldrüse", warnte er. "Andernfalls wird der Glukosespiegel im menschlichen Körper nicht richtig reguliert, was ein Gesundheitsrisiko darstellt."

Um zu verhindern, dass Diabetes mellitus in eine komplexe Form übergeht, die eine konstante Insulinaufnahme erfordert, muss gelernt werden, wie man die Krankheit kontrolliert. Das neueste Medikament Insumed trägt dazu bei , das hilft, Diabetes „auf zellulärer Ebene“ loszuwerden: Das Medikament stellt die Insulinproduktion wieder her (die bei Typ-2Diabetes beeinträchtigt ist) und reguliert die Synthese dieses Hormons (wichtig ist das für Typ-1Diabetes ).

Diabetus Insumed - Kapseln zur Normalisierung des Blutzuckers

Alle Bestandteile der Zubereitung werden auf der Basis von Pflanzenmaterialien unter Verwendung der Biosynthesetechnik hergestellt und sind mit dem menschlichen Körper verwandt. Sie werden von Zellen und Geweben gut absorbiert, da es sich um Aminosäuren handelt, aus denen Zellstrukturen bestehen. Kapselkomponenten Insumed normalisieren die Insulinproduktion und regulieren den Blutzucker.

Detaillierte Informationen zu diesem Medikament finden Sie im medizinischen Fachjournal Obzoroff.info. Wenn Sie kaufen möchten Insumed mit einem Rabatt dann gehen Sie zu offizielle Website des Herstellers.

Diabetus - Therapie bei Diabetes in Deutschland