Stammzellen-Therapie als Option

Zum Stand der Forschung: Klinischer Einsatz autologer, adulter Stammzellen bei Diabetes mellitus

Adulte Stammzellen sind ethisch unbedenklich und überwinden bei autologer Anwendung das Problem der allogenen Abstoßung. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen, die aufgrund ihrer Tumorigenität sowie ihrer ethischen und gesetzlichen Limitationen noch nicht fur den Einsatz am Menschen zur Verfügung stehen, weisen erste klinische Studien mit adulten Knochenmarkszellen bei Diabetes-Patienten bereits Erfolge vor.

Zwei kürzlich veröffentlichte Studien zeigen, dass die Therapie mit korpereigenen Stammzellen – über einen noch ungeklärten Mechanismus – zu einer Erhöhung der Insulinsynthese führt und dadurch der Bedarf an medikamentös zugeführtem Insulin deutlich sinkt.

Die Verringerung insulinproduzierender ß-Zellen im endogenen Pankreas ist sowohl beim Typ-1- als auch beim Typ-2-Diabetes ursächlich an der Ätiologie der Erkrankung beteiligt. Während für den Typ-2-Diabetes die Kombination aus peripherer Insulinresistenz und Insulinsekretionsstörung charakteristisch ist, liegt beim Typ-1-Diabetes infolge der autoimmunen Zerstörung der ß-Zellen ein absoluter Insulinmangel vor.

Trotz der modernen kurz- und langwirksamen Insulinpräparate, gelingt die optimale Einstellung des Blutglukosespiegels meist nur unzureichend, weshalb viele Diabetes-Patienten an Spätkomplikationen wie der Neuropathie, der Retinopathie, dem Nierenversagen oder an koronaren Herzerkrankungen leiden. Dementsprechend suchen Forscher derzeit nach Möglichkeiten, um die fehlenden ß-Zellen zu ersetzen oder zu regenerieren.

Neben der Transplantation des gesamten Pankreas bzw. speziell der Inselzellen, ist insbesondere die Transplantation körpereigener Knochenmarksstammzellen in die Bauchspeicheldrüse Erfolg versprechend.

Abnehmender Insulinbedarf nach Behandlung mit eigenen Stammzellen

Kürzlich veröffentlichte Ergebnisse klinischer Studien belegen, dass der Insulinbedarf von Diabetes-Patienten durch die Behandlung mit adulten Stammzellen in signifikantem Umfang gesenkt und teilweise sogar gänzlich eingestellt werden kann. So zeigten Voltarelli et al. an einer kleinen Gruppe von jungen Patienten mit Typ-1-Diabetes, dass die Kombination von Immunsuppression und der Verabreichung hämatopoetischer Stammzellen bei 14 der 15 behandelten Patienten zu einer länger andauernden Insulinunabhängigkeit führte:

Die Therapie ermöglichte einem Patienten über 35 Monate komplett auf Insulin zu verzichten und vier weitere Patienten benötigten über mindestens 21 Monate keine Insulininjektion. Von den anderen Patienten blieben sieben über sechs Monate und die anderen zwei zwischen einem und fünf Monate Insulin-unabhängig (Voltarelli, 2007).

Die Arbeitsgruppe um Chen untersuchte den Effekt von autologen, adulten Knochenmarksstammzellen auf insgesamt 33 Typ-1- und Typ-2-Diabetiker. Sie beobachteten, dass 78,8 Prozent der Patienten innerhalb von drei Monaten zwischen 25 und 100 Prozent weniger Insulin benötigten als zuvor. Zu 100 Prozent insulinunabhängig wurden drei der 15 Typ-1-Diabetiker und fünf der 18 Typ-2-Diabetiker. Der therapeutische Effekt der Stammzellen zeigte sich bereits am siebten Tag nach der Reinjektion und hielt über die gesamten drei Monate vor (Chen, im Druck).

Wirkmechanismus adulter Stammzellen

Auf welchem Wege Knochenmarksstammzellen diese positive Wirkung auf den Glukosemetabolismus erzielen, ist noch nicht endgültig geklärt. Voltarelli et al. zeigten, dass sich die Plasmakonzentration an C-Peptid – ein Marker für die körpereigene Insulinsynthese – durch die Therapie innerhalb von sechs Monaten in signifikantem Umfang erhöhte.

Der gleich bleibend hohe Level auch nach 12 bzw. 24 Monaten lässt einen nachhaltigen Effekt der Stammzelltherapie vermuten. Auch Chen et al. beschrieben einen signifikanten Anstieg der C-Peptid-Level innerhalb von drei Monaten. Jedoch ist weiter unklar, ob die injizierten Stammzellen diesen Effekt über eine Transdifferenzierung zu insulinproduzierenden ß-Zellen erzielen oder ob sie noch vorhandene ß-Zellen zur Regeneration anregen.

Dass sich adulte Stammzellen tatsächlich ins Gewebe integrieren, um beispielsweise zu funktionellen ß-Zellen zu differenzieren oder beschädigte Endothelzellen zu ersetzen, wurde in tierexperimentellen Untersuchungen gezeigt. Allerdings scheint dieser Prozess in einem viel geringeren Umfang stattzufinden, als bislang angenommen (ca. 1 Prozent).

Heute gehen Wissenschaftler eher davon aus, dass Stammzellen nicht in erster Linie für einen Ersatz defekter Zellen sorgen, sondern vielmehr noch vorhandene Zellen in den Organen zu Regenerationsprozessen stimulieren. So scheinen Knochenmarksstammzellen über eine parakrine Sezernierung von Wachstumsfaktoren unter anderem antiapoptotische, antiinflammatorische und proangiogene Prozesse in Gang zu setzen, welche die körpereigene Regenerationsfähigkeit positiv beeinflussen.

Quellen:

Chen L. et al. (in press): Autologous transplantation of bone marrow mononuclear cells in treating patients with diabetes

Päth G. et al. (2006): (Stamm-)Zelltherapie des Diabetes mellitus: Aktuelle Aspekte. Diabetes, Stoffwechsel und Herz 15(1):65-74

Tögel F. et al. (2007): Regenerative Medizin mit adulten Stammzellen aus dem Knochenmark. Deutsches Ärzteblatt 104(23):A 1663-1670

Voltarelli J.C. et al. (2007): Autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation in newly diagnosed type 1 diabetes mellitus. JAMA 297:1568-1576