Eine internationale Kooperation von Wissenschaftlern zeigt in einer beim renommierten Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Studie, dass der Notch-Signalweg für die Bildung von Insulin-produzierenden Betazellen essentiell ist. Daraus ergeben sich neue Ansatzpunkte für die Betazell-Ersatztherapie und die Regeneration der Langerhans’schen Inseln bei der Volkskrankheit Diabetes mellitus.
Wissenschaftler zeigen in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachjournals PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), dass Mindbomb1, ein Regulator für den Notch-Signalweg*, entscheidend ist für die physiologisch korrekte Entwicklung der Betazellen während der Embryonalentwicklung. Damit geht die Bedeutung des Notch-Signalweges über die reine Aufrechterhaltung der Vorläuferzellen deutlich hinaus. Die Befunde sind essentiell, in vitro Differenzierung von Betazellen aus ihren Vorläufern zu ermöglichen und so zukünftig Zellersatztherapien bei Diabetikern zu entwickeln oder die Neubildung von Betazellen beim Erwachsenen wieder anzuregen. Die Arbeiten entstanden in Kooperation des Dänischen Stammzellzentrums mit NovoNordisk, außerdem waren die amerikanische Vanderbilt-Universität, die japanische Universität Kyoto, die koreanische Universität in Seoul und das Helmholtz Zentrum München, ein Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung, beteiligt.
Zukunftsweisendes Modell
Prof. Heiko Lickert, Direktor des Instituts für Diabetes- und Regenerationsforschung des Helmholtz Zentrums München, leistete mit seinem Team einen erfolgskritischen Beitrag: Hier gelang es, eine Mauslinie zu generieren, bei der bedarfsabhängig der Notch-Signalweg im Pankreas ausgeschaltet werden kann. Durch das gezielte Ab- und Anschalten von Genen während der Organentwicklung können die Wissenschaftler detailliert untersuchen, welche Signale und Faktoren die Entwicklung der Betazelle regulieren. Dadurch wird das Modell auch über die aktuelle Studie hinaus dazu beitragen, konkrete medizinische Fortschritte im Bereich der regenerativen Medizin zu erzielen: „Unsere Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt, um die Entstehung neuer Betazellen anregen zu können und damit auf lange Sicht Zell-Ersatztherapien und die Wiederherstellung der Betazellen bei Diabetikern zu ermöglichen“, sagt Lickert.
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Hintergrund
* Der Notch-Signalweg steuert wichtige Vorgänge in der Embryonalentwicklung von Säugetieren und dem Menschen. Unter anderem ist er beteiligt an der Bildung der pankreatischen Betazelle.
Original-Publikation:
Horn S. et al.(2012) Mind bomb 1 is required for pancreatic β-cell formation, PNAS April 23, 2012, doi: 10.1073/pnas.1203605109 (Abstract)