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Deciphering cellular and molecular mechanisms of β-cell regeneration

Projektbeschreibung

Eine innovative Behandlung, die Funktionsstörungen von insulinproduzierenden Zellen bei Diabetes vorbeugt

Diabetes ist durch eine Funktionsstörung der insulinproduzierenden Betazellen charakterisiert. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existiert keine wirksame Arzneimitteltherapie, um das Fortschreiten einer Diabeteserkrankung zu verhindern. Der Insulin-inhibitorische Rezeptor (Inceptor) wurde jüngst als ein Wirkstoffziel für den Betazellschutz identifiziert, das nicht mit den unerwünschten Wirkungen einer Insulintherapie verbunden ist. Die Funktion der Betazellen könnte durch eine Kombination aus Insulintherapie und einer durch das Glukagon-ähnliche Peptid-1 (GLP-1) vermittelten Abgabe von Östrogen wiederhergestellt werden. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt BetaRegeneration wird neue Ansätze für eine gezielte und kombinatorische Therapie zur Regeneration von Betazellen erforschen. Es wird untersuchen, ob der Inceptor ein geeignetes Ziel darstellt, um die Insulinsensibilisierung, die Insulinsekretion und die Funktion der Betazellen zu verbessern. Außerdem wird das Projekt prüfen, ob monoklonale Antikörper, allein verwendet und als Wirkstoffkonjugat, zum Schutz und zur Regeneration von Betazellen dienen können. Die Arbeit soll klären, ob sich der Verlust und Funktionsstörungen der Betazellen durch eine Kombinationstherapie aufhalten lassen.

Ziel

Glucagon-like peptide 1 (GLP-1) therapy was shown to regenerate β-cells in mice, but this did not translate to human. Early or intensive insulin therapy maintains residual β-cell function, but also causes weight gain and hypoglycaemia. Thus, currently no drug treatment can safely stop the progression of diabetes, a disease characterized by loss or dysfunction of insulin-producing β-cells.
In breakthrough discoveries we identified the insulin inhibitory receptor (inceptor) as a druggable target for β-cell insulin sensitization and protection without the side-effects of insulin. Moreover, we combined GLP-1-mediated safe β-cell delivery of estrogen together with 60% reduced insulin therapy to restore β-cell function for diabetes remission. The overarching goal of BetaRegeneration is to explore new avenues of targeted and combinatorial β-cell protection and regeneration therapy.
In Aim 1 we will reveal whether inceptor, beside desensitizing the insulin receptor, has also a function as insulin receptor in starvation/stress-induced insulin degradation and as scavenger receptor for insulin lysosomal degradation. This will reveal if inceptor can be targeted to enhance β-cell insulin sensitization, secretion and function.
In Aim 2 we will translate our basic findings to in vivo animal and human model systems to explore GLP-1-mediated β-cell delivery and targeting of WNT and β-cell insulin/IGF1 signaling to enhance specificity and target several pathways at once. Furthermore, we will genetically and pharmacologically target inceptor and test if monoclonal antibodies alone or as drug conjugates can promote β-cell protection and regeneration. Our approach will reveal if combinatorial targeting of survival and regenerative pathways can stop β-cell loss and dysfunction.
Taken together, the identification of clinically relevant targets and ways of combinatorial β-cell protection and regeneration therapy could open new avenues to stop and revert diabetes progression.

Programm/Programme

Gastgebende Einrichtung

HELMHOLTZ ZENTRUM MUENCHEN DEUTSCHES FORSCHUNGSZENTRUM FUER GESUNDHEIT UND UMWELT GMBH
Netto-EU-Beitrag
€ 2 446 645,00
Adresse
INGOLSTADTER LANDSTRASSE 1
85764 Neuherberg
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Landkreis
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
€ 2 446 645,00

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