Transplantation von Inselzellen bei Diabetes
Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, in deren Folge nicht mehr ausreichend Insulin produziert wird, weil die Beta-Zellen in den Langerhans-Inseln zerstört werden. Da Insulin Zucker in die vom Körper benötigte Glucose umwandelt, ist die Energieversorgung gestört, was mit schwerwiegenden Folgeerkrankungen einhergeht. Obwohl die Transplantation von Inselzellen eine gute Alternative zur Insulintherapie ist, ist eine Immunsuppression unumgänglich, und meist mangelt es auch an Spendergewebe. Das EU-finanzierte Projekt "Microencapsulation of islets within functionalized peg hydrogel" (DMIOL) entwickelte ein Konzept, um transplantierte Inselzellen vor Angriffen des Immunsystems zu schützen. Dabei werden Inselzellen mit funktionellem PEG-Hydrogel beschichtet und somit verkapselt. Die mechanische Barriere schützt vor den Angriffen der Immunzellen und lässt trotzdem Nährstoffe und Wasser durch die Membran diffundieren. Für die Photopolymerisation des PEG-Hydrogels entwickelten die Forscher ein theoretisches Modell, mit dem Membrandicke und Durchlässigkeit eingestellt werden können. Dann wurden die erzeugten Schichten mit verschiedenen Molekülen funktionalisiert. Eine Beschichtung mit dem Glucagon-ähnlichen Peptid-1 oder anderen insulinotropen Agenzien sollte die Anzahl der für die Transplantation benötigten Inselzellen reduzieren. Außer mit Peptiden wurden die PEG-Hydrogele auch mit mesenchymalen Stammzellen und regulatorischen T-Zellen beschichtet, die einen lokalen Immunschutz vermitteln. Die Funktion der Hydrogel-beschichteten Inselzellen blieb dabei erhalten, wie Messungen der Insulinwerte und Zellviabilität bestätigten. Im nächsten Schritt wird DMIOL die mikroverkapselten Inselzellen in Tierversuchen an Großtieren, nicht-menschlichen Primaten und schließlich auch am Menschen testen. Mit dem Ansatz könnte bei der Transplantation auf Immunsuppressiva verzichtet werden, was eine echte Alternative zur bisherigen Diabetestherapie darstellt.
Schlüsselbegriffe
Inselzellen, Transplantation, Diabetes, Insulin, Langerhans-Inseln, Hydrogel, Immunsuppression, PEG, Photopolymerisation
