Regenerative Medizin

Farbcode für Betazellen: Zelltherapie-Forschung bei Typ-1-Diabetes

13. Okt 2017

Eine neue Methode macht Entwicklungsstadien von Betazellen in der Bauchspeicheldrüse sichtbar und dient so dazu, hochregenerative Zellen aufzuspüren und ihre Eigenschaften zu erforschen. Kenntnisse darüber sind entscheidend für die Entwicklung von künftigen Ersatztherapien bei Typ-1-Diabetes.

Das Bild zeigt Betazellen eines Zebrafisches. Durch farbliche Markierung kann die Entwicklungsgeschichte der Betazellen von ihrer Entstehung an verfolgt werden. © CRTD/Ninov

Das Bild zeigt Betazellen eines Zebrafisches. Durch farbliche Markierung kann die Entwicklungsgeschichte der Betazellen von ihrer Entstehung an verfolgt werden. © CRTD/Ninov

Insulinproduzierende Betazellen in der Bauchspeicheldrüse sind nicht alle gleich. Sie sind unterschiedlich alt, liegen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien vor und können verschiedene funktionelle Eigenschaften entwickeln.

Eine Dresdner Forschergruppe entwickelte das sogenannte Beta-Bow System, das auf genetischem Barcoding basiert. Dabei fungiert die Abfolge der Basenpaare eines bestimmten Gens als eine Art Barcode, analog dem Strichcode auf Lebensmittel-Verpackungen. In diesem Fall kennzeichnet der Barcode bestimmte Entwicklungsstadien von Zellen und macht diese durch eine mehrfarbige Bildgebung sichtbar. Die Arbeitsgruppe ist Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) und hat die Methode aktuell im Fachjournal ‚Nature Communications‘ publiziert.

Bei Diabetes vom Typ-1, einer Autoimmunerkrankung, werden Betazellen, die Insulinproduzenten in der Bauchspeicheldrüse, vom körpereigenen Immunsystem angegriffen und zerstört. Auch bei langjährigem Typ-1-Diabetes überleben jedoch einige Betazellen in der Bauchspeicheldrüse. Wissenschaftler vermuten, dass diese Zellen sich von allen anderen Zellen unterscheiden und sich so vor dem Immunsystem verstecken können.

Regenerative Medizin bei Typ-1-Diabetes  

Ziel der Forscher ist es, mithilfe der neuen Methode die „standhafte“ Zellpopulation genauer unter die Lupe zu nehmen, sowie die Signale zu finden, die im lebenden Organismus dazu beitragen, dass Betazellen reifen und bestimmte Funktionen übernehmen.

Um Typ-1-Diabetes eines Tages heilen zu können, arbeiten Wissenschaftler weltweit an Methoden, funktionsfähige Betazellen aus menschlichen Stammzellen im Reagenzglas herzustellen, um diese den Patienten mit Typ-1-Diabetes implantieren zu können. Dort sollen die neuen Betazellen die Insulinproduktion wieder aufnehmen, die der Körper aufgrund des Autoimmunprozesses nicht mehr selbst leisten kann.   

Quellen:

Singh, SP. et al.: Different developmental histories of beta-cells generate functional and proliferative heterogeneity during islet growth. In: Nature Communications, 2017, DOI: 10.1038/s41467-017-00461-3

Technische Universität Dresden, Pressemitteilung vom 22.09.2017: Regenbogenfarben enthüllen Werdegang von Zellen: Aufdeckung der Heterogenität von β-Zellen durch Verfolgung ihrer Entwicklungsstadien (letzter Abruf: 11.10.2017) 


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