Betazellen-Datenbank weckt neue Hoffnung bei Diabetes
Eine der größten Herausforderungen der Diabetesforschung besteht darin, dass Betazellen – die einzigen insulinproduzierenden Zellen unseres Körpers – extrem schwer zugänglich sind. „Diese Zellen kommen in bestimmten Gruppen von Pankreaszellen, den sogenannten Langerhans-Inseln, vor, die sich über die tief im Bauch liegende Bauchspeicheldrüse verteilen“, erklärt die Projektkoordinatorin Miriam Cnop, Professorin für Medizin an der Freien Universität Brüssel (ULB) in Belgien. „Das bedeutet, dass wir nicht einfach mal schnell eine Probe entnehmen können.“ Folglich stellt Diabetes nach wie vor ein schwerwiegendes Problem für die weltweite öffentliche Gesundheit dar. Laut aktuellen Zahlen der International Diabetes Federation leiden rund 463 Millionen Menschen weltweit an Diabetes. Diese Zahl soll in den nächsten 25 Jahren voraussichtlich um 50 % steigen. Allein in Europa leben etwa 59 Millionen Menschen mit Diabetes. „Es handelt sich keineswegs um eine belanglose Erkrankung“, fügt Prof. Cnop hinzu. „Sie ist mit einer erheblichen Morbidität und Mortalität verbunden. Diabetes ist die häufigste Ursache für Erblindung in Europa und die Hauptursache für Nierenversagen. Diabetes erhöht das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen um ein Vielfaches und kann zu Nervenschäden führen.“ Die Behandlung von Diabetes bedeutet auch eine enorme Belastung für die Gesundheitssysteme und Ressourcen der Gesundheitsversorgung, insbesondere dann, wenn die Betroffenen chronische Leiden entwickeln.
Bündelung von Daten und Fachwissen
Prof. Cnop und ihr Team waren davon überzeugt, dass sie durch die Bündelung verfügbarer Ressourcen eine Datenbank von Langerhans-Inseln entwickeln könnten, die das nötige Potenzial für bedeutende Durchbrüche bietet. Dieser Gedanke war die Inspiration für das Projekt T2DSystems. Für die Initiative arbeiteten mehrere europäische Labore und Zentren zur Isolierung von Langerhans-Inseln zusammen, um Daten zu erfassen und zusammenzutragen und eine frei zugängliche Ressource aufzubauen, die Forschenden ein besseres Verständnis der Ursachen von Diabetes ermöglichen soll. Das Endergebnis dieser gemeinsamen Anstrengung ist die Datenbank TIGER (Translational human pancreatic Islet Genotype tissue Expression Resource), eine Plattform mit derzeit insgesamt 500 Datensätzen zu menschlichen Langerhans-Inseln. Es kommen laufend weitere hinzu. Die menschlichen Inselpräparate stammen von Spender/innen von Langerhans-Inseln mit unterschiedlichem Alter, Geschlecht und genetischen Merkmalen.
Eine wertvolle Forschungsressource
Der Umfang und die Tiefe der TIGER-Datenbank werden Forschenden ein besseres Verständnis davon ermöglichen, wie genetische Varianten funktionieren, und sie dabei unterstützen, biologische Signalwege zu identifizieren, die dem Betazellversagen zugrunde liegen. „Die Betazellen der Bauchspeicheldrüse sind der alles entscheidende Faktor bei der Entstehung und dem Verlauf von Diabetes“, so Prof. Cnop. „Wer bei den Betazellen der Bauchspeicheldrüse kein Problem hat, bekommt auch kein Diabetes.“ Die Forschungsressource könnte daher letztlich neue Behandlungsformen und Therapien ermöglichen. TIGER ist der Forschungsgemeinschaft frei zugänglich und wird laufend gepflegt und erweitert. „Das ist in diesem Ausmaß bisher weltweit einzigartig“, sagt Prof. Cnop. „Damit können wir jetzt Langerhans-Inseln in TIGER nutzen, um Genexpressionen zu untersuchen oder uns Veränderungen der Genexpression genauer anzusehen, die nach Behandlungen, beispielsweise von hohem Blutzuckerspiegel, auftreten.“ Ein weiteres Anwendungsfeld könnte die Identifizierung von Biomarkern für die Betazellbildgebung sein. „Das wurde im Rahmen des Projekts sogar schon erreicht“, sagt Prof. Cnop. „Wir haben betazellspezifische Proteine identifiziert, die auf der Zelloberfläche exprimiert werden, und Werkzeuge entwickelt, um die Betazellmasse bildlich darzustellen und zu quantifizieren.“ Einige Partner von T2DSystems beteiligen sich derzeit am Projekt RHAPSODY, das von der Initiative Innovative Arzneimittel (IMI) der EU finanziert wird und darauf abzielt, die Prävention und Behandlung von Diabetes zu verbessern. Die beiden Konsortien haben sich auf einen gegenseitigen Datenaustausch verständigt – ein weiteres Beispiel für die Vorteile von Zusammenarbeit.
Schlüsselbegriffe
T2DSystems, TIGER, Diabetes, Bauchspeicheldrüse, Betazellen, Langerhans-Inseln, RHAPSODY, Cnop, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, kardiovaskulär, Erblindung, Blindheit
