Ein Team um die Professoren Eckhard Wolf und Jochen Seißler, Wissenschaftler an der Ludwig-Maximilians-Universität München und an Projekten des Deutschen Zentrums für Diabetes Forschung (DZD) beteiligt, hat in Schweinen genetisch modifizierte Beta-Zellen erzeugt. Erste Experimente im Tier bestätigten: Diese Zellen regulieren den Blutzuckerspiegel und werden vom menschlichen Immunsystem nicht abgestoßen. Dies gibt Hoffnung auf eine Heilung des Typ-1-Diabetes mittels Xenotransplantation, also einer Verpflanzung tierischen Gewebes in den menschlichen Körper.
Ein Typ-1-Diabetes tritt meist in jungen Jahren auf und beruht oft auf einer Autoimmunreaktion, die letztlich die Insulin-produzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört. Das fehlende Hormon müssen sich die Patienten bei Bedarf zuführen, wobei es auch bei strenger Einhaltung aller diätischen und therapeutischen Vorgaben zu einem schweren und potenziell lebensbedrohlichen Unterzucker kommen kann.
Für viele Betroffene wäre deshalb die Transplantation einer Bauchspeicheldrüse oder der Insulin-produzierenden Beta-Zellen die bessere Option. Doch auf etwa eine Viertelmillion Patienten in Deutschland kamen im Verlauf der letzten Jahre weniger als 200 Transplantationen, vor allem weil Spenderorgane so rar sind. „Das Schwein ist ein möglicher alternativer Spenderorganismus, weil sein Zuckerstoffwechsel dem des Menschen sehr ähnlich ist“, sagt Seißler.
Das Insulin des Schweines unterscheidet sich von dem humanen Hormon sogar nur in einem Baustein und wurde über Jahrzehnte in der Diabetestherapie eingesetzt. Doch Schweinezellen werden nach der Transplantation vom menschlichen Organismus schnell als Fremdgewebe erkannt und zerstört. Die Verkapselung des Gewebes in biologisch inertes Material, das Insulin durchlässt, aber Immunzellen abhält, ist eine mögliche Gegenmaßnahme. Die Lebensdauer der Zellen ist aber wegen ihrer chronischen Unterversorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen verkürzt.
Das Team um Wolf wählte daher einen anderen Weg und generierte genetisch veränderte Spenderschweine, deren Beta-Zellen das Molekül LEA29Y bilden, das die Aktivierung bestimmter Abwehrzellen hemmt. Mit Erfolg: Im diabetischen Mausmodell – mit humanem Immunsystem – wurden die Schweinezellen nicht abgestoßen und normalisierten zudem den Blutzucker der Mäuse, wie das Team um Seißler zeigte. „Wir wissen nicht, ob dies auch im menschlichen Organismus erfolgreich wäre“, betont Wolf. „Allerdings werden wir den vielversprechenden Ansatz mit immunmodulierenden Beta-Zellen nun in anderen Transplantationsmodellen validieren.“
Publikation:
„Xenografted Islet Cell Clusters From INSLEA29Y Transgenic Pigs Rescue Diabetes and Prevent Immune Rejection in Humanized Mice”
Nikolai Klymiuk, Lelia van Buerck, Andrea Bahr, Monika Offers, Barbara Kessler, Annegret Wuensch, Mayuko Kurome, Michael Thormann, Katharina Lochner, Hiroshi Nagashima, Nadja Herbach, Rudiger Wanke, Jochen Seissler, and Eckhard Wolf
Diabetes online, April 20, 2012
http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/content/abstract/db11-1325v1?papetoc