Diabetes: Bioreaktor übernimmt Insulinproduktion

Implantierter Bioreaktor produziert Insulin im Körper

27.02.2014

Mit Hilfe eines neu entwickelten Bioreaktors, der die Funktion der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) übernimmt, könnte künftig die Behandlung von Typ 1 Diabetes deutlich verbessert werden. Wissenschaftler des Universitätsklinikums Dresden haben in einem weltweit bislang einmaligen Test erfolgreich ein künstliches Pankreassystem zur Behandlung eines Patienten mit Typ-1-Diabetes eingesetzt. „ Dazu implantierten sie einem Patienten einen Bioreaktor mit menschlichen Inselzellen, die dort rund ein Jahr zuverlässig Insulin produzierten“, so die Mitteilung des Universitätsklinikums.

Die Behandlung von Typ-1-Diabetes-Patienten, die trotz medikamentöser Therapie an lebensbedrohlichen Schwankungen (siehe hoher Blutzucker, niedriger Blutzucker) ihres Zuckerhaushalts leiden, könnte sich durch den neuen Bioreaktor künftig erheblich verbessern. Denn bislang blieben für die Betroffenen eine „Pankreas-Organ- sowie die Inselzell-Transplantation die einzigen Möglichkeiten, um die insulinproduzierenden Beta-Zellen zu ersetzen“, berichtet das Universitätsklinikum Dresden. Diese Behandlungsmöglichkeiten waren stets mit der dauerhaften Einnahme von Immunsuppressiva verbunden, was die Patienten anfälliger für Infektionen machte oder andere mögliche Nebenwirkungen wie ein erhöhtes Krebsrisiko mit sich brachte, so die Mitteilung des Uniklinikums weiter. „Darum kam die Behandlung bislang nur für Menschen in Betracht, die ganz spezielle medizinische Kriterien erfüllen“, erklären die Forscher. Seine aktuellen Ergebnisse hat das Team um Professor Dr. Stefan R. Bornstein, Direktor der Medizinischen Klinik III am Universitätsklinikum Dresden, in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

Verbesserte Behandlungsmöglichkeiten bei Typ 1 Diabetes
Die Wissenschaftler implantierten dem Typ-1-Diabetes-Patienten eine kleine flache Dose mit enthaltenen Inselzellen. Durch die spezielle Dose wurden die Spenderzellen vor Angriffen des Immunsystems geschützt und das Insulin konnte trotzdem in den Körper gelangen, schreiben Professor Bornstein und Kollegen. Mit der neuartigen Therapie und dem Pankreassystem werde die „bei Transplantationen notwendige Immunsuppression überflüssig.“ Zwar bedürfe es weiterer Studien, bevor eine größere Zahl an Patienten von dieser innovativen Therapie profitieren kann. Doch sind sich die Forscher sicher, dass ihre Entwicklung in Zukunft zu einer deutlichen Verbesserung der Behandlungsmöglichkeiten bei Typ-1-Diabetes beitragen wird. „Wir schätzen, dass das System in fünf Jahren eine Therapieoption in der Behandlung des Diabetes sein wird“, betont Professor Bornstein. Der Medizin-Nobelpreisträger Professor Andrew V. Schally von der Miller School of Medicine an der University of Miami, der im Forschungsverbund mit den Wissenschaftlern aus Dresden steht, wertete die Entwicklung des künstlichen Pankreassystems als Erfolg von „historischer Bedeutung.“

Keine Immunsuppressiva und Spenderorgane erforderlich
Entscheidend für den Erfolg des Bioreaktors ist laut Angaben der Forscher die kontrollierte Sauerstoffversorgung der enthaltenen Zellen. Auf diese Weise würden diese aktiv bleiben und weiterhin Insulin produzieren. Die Versorgung mit Sauerstoff gestalte sich zwar bislang noch ein wenig aufwendig, doch arbeiten die Wissenschaftler an Verbesserungen in der Anwendbarkeit. Theoretisch könnten bei ihrem Verfahren in Zukunft „auch insulinproduzierende Zellen vom Schwein eingesetzt werden, ohne vom menschlichen Organismus abgestoßen zu werden“, schreiben die Bornstein und Kollegen. Viel mehr Menschen mit Diabetes als bisher könnten auf diese Weise von einer Inselzelltransplantation profitieren. „Die Empfänger von Spenderzellen müssten nicht mehr lebenslang Immunsuppressiva nehmen und man könnte man das Problem der fehlenden Spenderorgane umgehen“, betonte Professor Bornstein. (fp)

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