Heilung von Diabetes
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Schweizer Forscher wollen Diabetes „reparieren“

Wissenschaftler der Universität Zürich ist es gelungen, Stammzellen aus dem Fettgewebe eines Menschen so heranzureifen, dass sie natürlichen Betazellen sehr nahe kommen. Zum ersten Mal haben sie dafür eine „genetische Software“ eingesetzt. Das macht ihren Ansatz revolutionär.

Typ-1-Diabetes heilen mithilfe von Stammzellen

Die Stammzellenforschung ist ein vielversprechender Ansatz zur Heilung des Typ-1-Diabetes. Dabei programmieren Wissenschaftler körpereigene Zellen so um, dass sie die Funktion von Betazellen übernehmen – und Insulin produzieren. Darüber haben wir bereits mehrfach berichtet. Bisher wurde die „Neuprogrammierung“ der Zellen über die Zugabe verschiedener Chemikalien und Eiweisse gesteuert – ein schwieriges und ungenaues Verfahren. In der Schweiz ist eine Forschungsgruppe rund um Martin Fussenegger, Professor für Biotechnologie und Bioingenieurwissenschaften an der ETH Zürich, nun erstmals einen anderen Weg gegangen: Die Wissenschaftler haben eine „genetische Software“ verwendet, um Stammzellen in funktionsfähige Betazellen umzuwandeln.

„Betazellen aus der Speckrolle“

Dafür haben sie einem 50-jährigen zunächst Zellen aus der „Speckrolle“ an den Hüften entnommen. Für den anschließenden Reifungsprozess zur Betazelle haben sie in diese Stammzellen ein künstliches, hochkomplexes Gennetzwerk eingefügt. Die beteiligten Wachstumsfaktoren wurden zeitlich und mengenmäßig so rekonstruiert, dass eine naturnahe Nachbildung des Reifungsprozesses gelang. „Ein wichtiger Schritt hin zum persönlichen Reparaturset bei Diabetes“, heißt es in der Presseinformation der ETH Zürich vom 11. April 2016.

Neue Zellen produzieren Insulin

Die mithilfe dieser „genetischen Software“ erzeugten Betazellen produzieren Insulin, genauso wie natürliche, die in der Bauchspeicheldrüse vorkommen, schreiben die Forscher im Fachjournal „Nature Communications“*, in dem sie ihre Ergebnisse veröffentlicht haben. «Noch sind die Insulin-Mengen nicht so hoch wie die von natürlichen Beta-Zellen», räumt Professor Dr. Martin Fussenegger ein. Entscheidend sei aber, dass es zum ersten Mal gelungen sei, die ganze Prozesskette von der
Stammzelle zur ausdifferenzierten Betazelle gemäß dem natürlichen Vorbild nachzustellen.

Keine Abstoßungsreaktion befürchtet

Gezüchtet wurden die „Betazellen aus der Speckrolle“ bisher nur in der Schale im Labor. Bevor sie dem ersten Diabetespatienten implantiert werden können, muss der Entwicklungsprozess noch genauer untersucht werden. Einen Vorteil haben die nachgeahmten Betazellen auf jeden Fall: Da sie aus körpereigenem Zellmaterial gewonnen werden, werden sie nicht abgestoßen. Medikamente zur Unterdrückung des Immunsystems (Immunsuppressiva) müssten die Empfänger also nicht einnehmen.

* Saxena P, Heng BC, Bai P, Folcher M, Zulewski H, Fussenegger, M. A programmable synthetic lineage-control network that differentiates human IPSCs into glucose-sensitive insulin-secreting beta-like cells. Nature Communications, published online April 11th 2016. DOI: 10.1038/NCOMMS11247