Diabetes: «Mini-Mägen» produzieren Insulin

Bei Typ-1-Diabetes führt die Zerstörung der Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse zum Stopp der Insulinproduktion und damit zu einer nicht mehr funktionierenden Regulierung der Blutzuckerwerte. Bereits seit Jahren suchen Forscher nach einer Möglichkeit, diese Beta-Zellen zu ersetzen.

Pylorus-Zellen von Vorteil

Die jetzt in «Cell Stem Cell» veröffentlichten Ergebnisse legen nahe, dass Zellen aus dem unteren Bereich des Magens, dem Pylorus, über das grösste Potenzial verfügen, zu Beta-Zellen umprogrammiert zu werden. Die Experten veränderten Mäuse gentechnisch dahingehend, dass sie drei Gene exprimierten, die über die Fähigkeit verfügen, Zellen in Beta-Zellen umzuwandeln. Damit liess sich ermitteln, welche Zellen in den Tieren am besten geeignet sind.

Es zeigte sich, dass die Zellen des Pylorus am stärksten auf hohe Blutzuckerwerte reagierten. Sie produzierten Insulin, um die Werte wieder auf einen normalen Stand zu bringen. Um die Leistungsfähigkeit dieser Zellen zu testen, zerstörten die Forscher die Beta-Zellen bei zwei Gruppen von Mäusen. Bei einer wurden die Pylorus-Zellen so umprogrammiert, dass sie wie Beta-Zellen agierten, bei der zweiten nicht.

Die Tiere der Kontrollgruppe starben innerhalb von acht Wochen. Die Mäuse der ersten Gruppe behielten ihre Insulin- und Zuckerwerte für den gesamten Überwachungszeitraum von bis zu sechs Monaten. Das legt nahe, dass die umprogrammierten Zellen das Fehlen der Beta-Zellen ausglichen. Pylorus-Zellen sind wahrscheinlich deshalb am besten geeignet, weil sie den Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse am ähnlichsten sind. Ein weiterer Vorteil dieser Zellen liegt darin, dass die Stammzellen dieser Region sich selbst regelmässig erneuern.

Zellversuche mit Mäusen

Das bei den Mäusen durchgeführte Verfahren wäre für den Einsatz beim Menschen nicht geeignet. Daher entnahmen die Forscher Gewebe aus dem Magen der Mäuse und veränderten es im Labor so, dass es über die Fähigkeit verfügte, Magenzellen in Beta-Zellen umzuwandeln. In einem nächsten Schritt wurden diese Zellen dazu gebracht, einen Mini-Magen mit einem Durchmesser von einem halben bis zu einem Zentimeter zu bilden. Diese winzigen Organe wurden den Tieren dann in die membrane Bauchhöhle implantiert.

Das Team zerstörte die Beta-Zelle der Mäuse, um zu überprüfen, ob die winzigen Organe funktionierten. Bei fünf von 22 Mäusen blieben die Blutzuckerwerte normal. Diese Ergebnisse entsprachen den Erwartungen. Die langfristig zu klärende Fragestellung wird jedoch sein, ob das implantierte Gewebe seine Funktion richtig aufnehmen kann.

(pep/pte)