Stammzellen zu Insulin-produzierenden Zellen umprogrammiert
BASEL / ZÜRICH - Forschende der ETH Zürich haben Stammzellen aus dem Fettgewebe einer Testperson zu Betazellen umprogrammiert, die Insulin produzieren. Die Entwicklung könnte dereinst Diabetes-Patienten helfen.
Die Forschenden um Martin Fussenegger vom Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel haben Stammzellen aus dem Fettgewebe einer 50-jährigen Testperson genetisch so umgewandelt, dass sie natürlichen Betazellen aus der Bauchspeicheldrüse sehr ähnlich werden. In Anwesenheit von Glukose produzieren die umprogrammierten Zellen das Hormon Insulin, wie die Hochschule am Montag mitteilte.
Damit wird es theoretisch möglich, für Patienten mit Diabetes Typ 1 neue Betazellen aus ihren eigenen Stammzellen zu züchten. Bei Diabetes gehen die körpereigenen Betazellen, die auf der Bauchspeicheldrüse sitzen, zugrunde und produzieren kein Insulin mehr. Das Hormon ist nötig, damit Zellen Zucker aus dem Blut aufnehmen und als Energiequelle verwerten können.
Genetische "Software"
Für ihre Studie bauten die Forschenden um Fussenegger den Fettgewebe-Stammzellen ein künstliches Gennetzwerk ein - quasi eine genetische "Software", die die Dynamik bestimmter Wachstumsfaktoren steuert. Und zwar genau nach dem Muster, wie es bei der natürlichen Reifung von Betazellen im Körper der Fall ist.
"Wenn man bisher Stammzellen in der Kulturschale zu Betazellen umzuwandeln versuchte, verlief das ein bisschen alchimistisch - man warf einfach ein paar Chemikalien und Faktoren drauf und bekam so etwas ähnliches wie Betazellen", erklärte Fussenegger gegenüber der Nachrichtenagentur sda.
Das Verfahren, das er und sein Team nun im Fachjournal "Nature Communications" vorstellen, sei viel definierter und ahme den natürlichen Reifungsprozess nach. Auch das Ergebnis sei besser: "Unsere Zellen reagieren mit einer ähnlichen Dynamik der Insulin-Produktion auf die Anwesenheit von Glukose wie natürliche Betazellen."
Reaktion auf Glukose
Die produzierte Menge an Insulin sei zwar bei den im Labor gereiften Zellen noch etwas niedriger als bei ihren natürlichen Gegenstücken, aber nach Implantation im Körper würde man erwarten, dass sich die programmierten Zellen noch anpassten. Die Dynamik der Reaktion richtig hinzubekommen sei fast wichtiger als die totale Menge des produzierten Hormons, so Fussenegger.
Solche im Labor gezüchteten Betazellen wurden zwar bisher noch nie in einen Patienten eingepflanzt, Fussenegger ist jedoch zuversichtlich, dass das Verfahren seines Teams dereinst zur medizinischen Anwendung kommen wird.
Auch andere Zelltypen liessen sich wahrscheinlich auf ähnliche Weise erzeugen. "Und die meisten Menschen haben überschüssiges Fett, aus dem sich die Vorläuferzellen gewinnen lassen", liess sich der Biotechnologe in der ETH-Mitteilung zitieren.
Quelle: SDA - 11.04.2016