Neue Technik schützt Pankreasinseltransplantationen ohne immunsuppressive Medikamente

Typ-1-Diabetes (T1D) ist eine lebenslange Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem Inseln, also bestimmte Bereiche der Bauchspeicheldrüse, angreift und Zellen zerstört, die sonst Insulin produzieren würden, ein Hormon, das für die Regulierung des Blutzuckerspiegels entscheidend ist. Eine neue Behandlungsmethode ist die Transplantation – das Ersetzen von Inselzellen durch gesunde Zellen –, aber die Patienten müssten Medikamente einnehmen, die das Immunsystem unterdrücken, damit der Körper die Therapie nicht ablehnt.

Eine aktuelle Studie von Forschern der University of Missouri School of Medicine zeigt einen möglichen Weg, das Transplantat ohne den Einsatz von Immunsuppressiva zu schützen. Sie fanden heraus, dass die Modifizierung von Inselzellen mit immunregulierenden Molekülen die Akzeptanz und das Überleben von Inselzellen im Vergleich zu unmodifizierten Zellen deutlich steigerte.

Immunsuppressive Medikamente wirken sich auf den gesamten Körper aus und schwächen ihn. Deshalb haben wir uns stattdessen darauf konzentriert, wie wir die Abgabe der transplantierten Inseln verbessern können. Wir haben die Inseln mit einem Schutzschild ausgestattet, der aus zwei Molekülen besteht, die den Transplantaten helfen, der Abstoßung durch das Immunsystem zu entgehen. Eine Lösung, die das Überleben der Inselzellen bei minimalen Nebenwirkungen verlängert.“

Haval Shirwan, Studienautor

In einem präklinischen Modell wurden bei über 72 % der Empfänger transplantierter Inselzellen normale Glukosespiegel (Blutzuckerspiegel) festgestellt, ohne dass eine Insulinmedikation erforderlich war. Die beiden zu den Inseln hinzugefügten Moleküle ermöglichten es den Zellen, auf Glukose zu reagieren und auf natürliche Weise Insulin abzusondern.

„Wir haben Inseln mit Thrombomodulin und CD47 konstruiert. Die erste verhindert schädliche Entzündungen, die sonst zur frühen Zerstörung der Inseln beitragen würden, und die zweite sendet ein Signal an die Immunzellen, dass keine Bedrohung besteht und sie sich zurückziehen sollten“, sagte Studienautorin Esma Yolcu. „Transplantierte Inseln, die mit beiden Molekülen hergestellt wurden, hatten eine weitaus bessere Überlebensrate als Inseln mit nur einem.“

Wenn zukünftige Forschungsversuche erfolgreich sind, könnte diese Transplantationsbehandlung Patienten mit Typ-1-Diabetes dabei helfen, ihre Symptome in den Griff zu bekommen und die Notwendigkeit von Insulinspritzen zu beseitigen.

„Ungefähr zwei Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten leiden an T1D, und mehreren Studien zufolge wird diese Zahl mit zunehmender Krankheitsrate steigen“, sagte Shirwan. „Während wir noch mehr Forschung betreiben müssen, um die Sicherheit und Wirksamkeit beim Menschen zu bestätigen, ist diese Methode ein vielversprechender Weg, T1D zu stabilisieren.“

Haval Shirwan, PhD ist Professor für Pädiatrie und Molekulare Mikrobiologie und Immunologie an der Mizzou School of Medicine. Er ist außerdem Vorsitzender der Abteilung für Molekulare Mikrobiologie und Immunologie, Curators‘ Distinguished Professor, George Trimble Endowed Chair for Excellence in Medicine, Marvin Hall, MD Faculty Scholar für Diabetes und Forscher am Ellis Fischel Cancer Center und NextGen Precision Health.

Esma Yolcu, PhD ist Professorin für Pädiatrie und Molekulare Mikrobiologie und Immunologie an der Mizzou School of Medicine. Sie ist außerdem Abteilungsleiterin für pädiatrische Forschung und NextGen Precision Health Investigator.

„In Zusammenarbeit mit Thrombomodulin und CD47 hergestellte Inseln erzielen bei allogenen Empfängern ein nachhaltiges Überleben ohne chronische Immunsuppression“, wurde kürzlich in veröffentlicht JCI Insighteine Begleitpublikation zum Journal of Clinical Investigation. Zu den Autoren der Mizzou-Studie gehören neben Shirwan und Yolcu auch Shadab Kazmi, ehemaliger Wissenschaftler; Mohammad Tarique, leitender Wissenschaftler bei NextGen Precision Health; Darshan Badal, Postdoktorand; Vahap Ulker, ehemaliger Forschungstechniker; Ali Turan, ehemaliger Doktorand; Kathleen M. Yee-Flores, Postdoktorandin; und Abdalmonam Jadou Nejma, Wissenschaftler.

Quellen: