Typ-1-Diabetes: Die Neuprogrammierung von Leberzellen kann zu neuen Behandlungen führen

Pluripotente Stammzellen gegen multifaktorielle Krankheiten (March 2019).

Anonim

Forscher haben einen Weg gefunden, Mausleberzellen in Pankreasvorläuferzellen umzuprogrammieren, indem sie die Expression eines einzelnen Gens verändern. Sie legen nahe, dass der Befund ein wichtiger Schritt ist, um zu zeigen, dass die Neuprogrammierung von Leberzellen einen Weg für die Behandlung von Typ-1-Diabetes bei Menschen bieten könnte.

Forscher erforschen Möglichkeiten, Insulin-produzierende Zellen in der Bauchspeicheldrüse als möglichen Weg zur Behandlung von Typ-1-Diabetes zu regenerieren.

Das Team - angeführt von Forschern des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in Berlin - berichtet in der Fachzeitschrift Nature Communications über die Studie.

Diabetes ist eine chronische Krankheit, die entweder entsteht, wenn der Körper nicht genügend Insulin produzieren kann, oder wenn er das Insulin, das er herstellt, nicht effektiv nutzen kann. Insulin ist ein Hormon, das Blutzucker oder Glukose reguliert, und es hilft, Glukose aus Nahrung in Energie für Zellen umzuwandeln.

Unkontrollierter Diabetes führt zu hohem Blutzucker oder Hyperglykämie, die im Laufe der Zeit viele Teile des Körpers, einschließlich Herz, Blutgefäße, Nerven, Augen und Nieren, schwer schädigen.

In den Vereinigten Staaten haben schätzungsweise 29, 1 Millionen Menschen Diabetes, darunter 8, 1 Millionen, die nicht diagnostiziert werden.

Die häufigste Art von Diabetes ist der Typ 2, bei dem der Körper Insulin nicht effektiv nutzen kann. Typ-1-Diabetes, bei dem der Körper nicht genügend Insulin produziert, macht etwa 5 Prozent der Diabetesfälle bei Erwachsenen aus.

Die neue Studie wird wahrscheinlich Forscher interessieren, die Behandlungen für Typ-1-Diabetes entwickeln. Bei Menschen mit Typ-1-Diabetes greift das Immunsystem die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse an.

Die Vorteile der Verwendung von Leberzellen

Forscher in der regenerativen Medizin erforschen Wege, um neue Populationen von pankreatischen Beta-Zellen als möglichen Weg zur Behandlung von Typ-1-Diabetes zu generieren.

Schnelle Fakten über Typ-1-Diabetes

  • Typ-1-Diabetes kann sich in jedem Alter entwickeln
  • Es wird jedoch in der Regel bei Kindern und jungen Erwachsenen diagnostiziert
  • Menschen mit Typ-1-Diabetes müssen jeden Tag Insulin nehmen.

Erfahren Sie mehr über Typ-1-Diabetes

Die neue Studie befasst sich mit einer Methode namens Zellreprogrammierung, bei der es möglich ist, eine Art von Zelle in einen anderen Zelltyp umzuwandeln, indem man Gene verändert.

Eine offensichtliche Quelle von Zellen für die Reprogrammierung in Insulin-produzierende Betazellen könnten andere Arten von Zellen in der Bauchspeicheldrüse sein.

In ihrer Studie zitieren die Forscher weitere Forschungen, die zeigen, dass solche Pankreaszellen ein hohes Maß an notwendiger "zellulärer Plastizität" aufweisen.

Die Forscher konzentrierten sich jedoch auf Leberzellen, da sie aus klinischer Sicht wichtige Vorteile gegenüber Pankreaszellen bieten. zum Beispiel sind sie zugänglicher und reichlich vorhanden.

Sie zitieren auch Studien, die Hyperglykämie bei diabetischen Mäusen teilweise korrigiert haben, indem sie Leberzellen in Pankreas-Beta-Zellen umprogrammiert haben.

Die neue Studie zeigt, wie allein durch die Veränderung der Expression eines einzelnen Gens, TGIF2 genannt, die Mausleberzellen dazu gebracht werden konnten, einen weniger spezialisierten Zustand einzunehmen und sie dann zu Zellen mit Pankreasmerkmalen zu entwickeln.

TGIF2 reguliert "Pankreas versus Leber Schicksalsentscheidung"

Als die Forscher die modifizierten Zellen in diabetische Mäuse transplantierten, verbesserte sich der Blutzuckerspiegel der Tiere, was darauf hindeutet, dass sich die Zellen ähnlich wie pankreatische Betazellen verhalten.

Die Forscher identifizierten TGIF2 (Drei-Aminosäure-Loop-Extension-Homöobox-TG-interagierender Faktor 2) durch Genexpressions-Profiling-Tests an unreifen Leber- und Pankreaszellen, die aus Maus-Embryonen isoliert wurden, während sich die Zellen zu ihren jeweiligen Zellschicksalen differenzierten.

Sie fanden heraus, dass sich die Expression von TGIF2 bei einem bestimmten Differenzierungs-Verzweigungspunkt in entgegengesetzte Richtungen ändert, wenn sich die Zellen entweder auf Leber- oder Pankreasschwindel festlegen.

Die Autoren stellen fest, dass ihre Studie zeigt, dass "TGIF2 ein Entwicklungsregulator der Pankreas-versus-Leber-Schicksalsentscheidung ist", und wenn es in adulten Mausleberzellen exprimiert wird, unterdrückt es das Transkriptionsprogramm für Leberzellen und induziert eine Untergruppe von Pankreasgenen.

Es gibt noch viel zu tun, um zu untersuchen, ob die Ergebnisse mit Mäusen auf Menschen übertragen werden. Das Team hat bereits begonnen, an menschlichen Leberzellen zu arbeiten.

"Es gibt Unterschiede zwischen Mäusen und Menschen, die wir noch überwinden müssen. Aber wir sind auf dem besten Weg, einen" Proof of Concept "für zukünftige Therapien zu entwickeln."

Hauptautorin Dr. Francesca M. Spagnoli, Max-Delbrück-Zentrum

Erfahren Sie, wie Typ-1-Diabetes einige Insulin-produzierende Zellen tötet, aber keine anderen.