25. September 2018
Salk-Wissenschaftler haben ein Translationsstipendium für eine stammzellbasierte Therapie vergeben
Salk-Wissenschaftler haben ein Translationsstipendium für eine stammzellbasierte Therapie vergeben
LA JOLLA – Ungefähr 1.25 Millionen Amerikaner leben mit Typ-1-Diabetes (T1D), wobei jedes Jahr weitere 40,000 Menschen neu diagnostiziert werden. T1D ist eine Autoimmunerkrankung, die die insulinproduzierenden Inselzellen der Bauchspeicheldrüse zerstört. Insulin ist ein Hormon, das es Zucker (Glukose) ermöglicht, in die Zellen einzudringen, um dort Energie zu produzieren. Ohne Insulin staut sich der Blutzucker an, was zu toxischen Nebenwirkungen führt. Trotz aktiver Forschung gibt es für Typ-1-Diabetes keine Heilung. Obwohl Behandlungsmöglichkeiten, einschließlich täglicher Insulininjektionen, verfügbar sind, bleibt die Behandlung der Krankheit eine Herausforderung, und ein schlecht kontrollierter Typ-1-Diabetes kann zu Blindheit, Organversagen und anderen Gesundheitsproblemen führen.
Ersatztherapien für Betazellen (die Zellen, die in der Insel Insulin produzieren) wurden als entscheidende Neuerung für Typ-1-Diabetes-Patienten vorgeschlagen, die Diabetiker möglicherweise von der täglichen Belastung durch die ständige Behandlung ihrer Krankheit befreien könnten. Bei der Transplantation von insulinproduzierenden Inselzellen gibt es zwei Hauptherausforderungen: den Mangel an transplantierbaren Zellen und die zugrunde liegende Autoimmunreaktion, die die eigenen Inseln des Patienten zerstört.
Ronald Evans, Professor am Gene Expression Laboratory von Salk und Forscher am Howard Hughes Medical Institute, glaubt, dass die Entwicklung immuntoleranter menschlicher inselähnlicher Organoide, kurz HILOs, eine Lösung sein könnte. Er ist nicht allein. Das California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) hat kürzlich einen Zuschuss in Höhe von 1.6 Millionen US-Dollar genehmigt, um die Bereitstellung der HILOs von Evans für Patienten mit Diabetes zu unterstützen.
„Wir freuen uns, dass CIRM sich entschieden hat, unsere Arbeit zu unterstützen“, sagt Evans. „Transplantierte Inselzellen haben das Potenzial, die Lebensqualität von Menschen mit Typ-1-Diabetes dramatisch zu verbessern, aber wir müssen den Mangel an transplantierbaren Zellen überwinden und die Autoimmunreaktion in den Griff bekommen.“ Wir glauben, dass HILOs beides tun werden.“
HILOs bauen auf einem Durchbruch auf Cell Metabolism Krepppapier in 2016 veröffentlicht, das den geheimen Schalter (ERRγ) zur Erzeugung reifer funktionsfähiger Inselzellen identifizierte; Das heißt, Zellen, die Insulin absondern, wenn sie einen hohen Zuckerspiegel wahrnehmen. HILOs werden aus pluripotenten Stammzellen (die das Potenzial haben, zu jedem beliebigen Gewebe zu werden) erzeugt und können in großen Mengen gezüchtet werden, wodurch möglicherweise der Transplantatmangel behoben wird. Diese Organoide enthalten eine Vielzahl von Zellen sowie eine Blutversorgung, um die normale Funktion der Inselzellen wiederherzustellen. Darüber hinaus haben frühe Tierstudien gezeigt, dass HILOs hochfunktionell sind und als Reaktion auf Glukose Insulin absondern.
„Unsere konstruierten funktionellen menschlichen inselähnlichen Organoide sollen den Mangel an Spenderinseln umgehen“, sagt Salk Research Associate Zong Wei, ein Mitglied des HILO-Projektteams. Der Salk-Mitarbeiter Eiji Yoshihara, ein führendes Mitglied des HILO-Projektteams, bemerkt: „In präklinischen Tests können unsere HILOs die Glukosehomöostase (Gleichgewicht) nach der Transplantation in T1D-Mäuse sofort wiederherstellen.“
Das Projekt wurde im Rahmen des Discovery Quest-Programms des CIRM finanziert, das in Forschung investiert, die schnell in Behandlungen umgesetzt werden kann. Das Team wird diese Mittel verwenden, um ein sicheres und effizientes Protokoll zur Steigerung der HILO-Produktion zu entwickeln, um den Mangel an Inselzellen zu beseitigen. Aus therapeutischer Sicht könnten HILOs das Gesamtpaket bieten: leicht transplantierbare Organoide, die Insulin produzieren, Immunangriffen widerstehen und in ausreichender Zahl gezüchtet werden können.
„Zusätzlich zur Entwicklung sicherer, wirksamer HILOs haben wir jetzt eine Möglichkeit, die Zellen vor dem Immunsystem zu schützen und so die Autoimmunreaktion zu vermeiden, die die implantierten Zellen zerstören könnte“, sagt Senior Staff Scientist Michael Downes, ein leitendes Mitglied des HILO Team. „Dies ist eine aufregende Zeit. Obwohl es noch am Anfang steht, wird die Finanzierung durch CIRM dazu beitragen, HILOs zu entwickeln, um die Lebensqualität der Patienten zu verbessern.“
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Die Geheimnisse des Lebens selbst zu entschlüsseln, ist die treibende Kraft hinter dem Salk Institute. Unser Team aus erstklassigen, preisgekrönten Wissenschaftlern verschiebt die Grenzen des Wissens in Bereichen wie Neurowissenschaften, Krebsforschung, Alterung, Immunbiologie, Pflanzenbiologie, Computerbiologie und mehr. Das von Jonas Salk, dem Entwickler des ersten sicheren und wirksamen Polio-Impfstoffs, gegründete Institut ist eine unabhängige, gemeinnützige Forschungsorganisation und ein architektonisches Wahrzeichen: klein durch Wahl, intim von Natur aus und furchtlos angesichts jeder Herausforderung.
