Arzneimittel und Therapie

Insulin für ein halbes Jahr

Algenpolymer schützt implantierte Betazellen

bk | Derzeit scheitert die Transplantation von Betazellen daran, dass die Nachteile der nötigen Immunsuppression den Nutzen für Typ-I-Diabetiker überwiegen. Biotechnologen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) konnten nun im Mausversuch zeigen, dass Betazellen, die mit einem Algenpolymer umkapselt waren, ein halbes Jahr lang Insulin produzieren konnten.

Eine Strategie zur Verhinderung von Abstoßungsreaktionen bei der Transplantation von Betazellen ist es, die Zellen mit Biomaterialien zu ummanteln. Diese Hüllen schotten die Implantate gegenüber Angriffen von Immunzellen ab, sind aber durchlässig genug, um die Messung des Blutzuckerspiegels sowie die Insulinsekretion zu gewährleisten.

Die bislang für diesen Zweck ent­­­­wickelten Materialien riefen allerdings selber Immunreaktionen hervor. Dies führte dazu, dass sie von Narbengewebe eingeschlossen wurden. Die implantierten Zellen waren somit von der Nährstoffzufuhr abgeschnitten und starben ab.

Um ein Material mit möglichst geringer Immunogenität zu finden, testeten die MIT-Forscher eine Bibliothek von 800 Alginat-Derivaten in vivo. Dabei erwiesen sich drei thiazolhaltige Polymere als besonders geeignet. Die Oberflächenstruktur dieser Derivate verhinderte eine Erkennung durch Makrophagen sowie die Ablagerung von fibrösem Gewebe.

Im nächsten Schritt wurden Betazellen mit diesem Material ummantelt und Mäusen implantiert, die an einem durch Streptozocin hervorgerufenen Typ-1-Diabetes litten. Diese Implantate zeigten sich 174 Tage lang in der Lage, den Blutzuckerspiegel der Mäuse zu kontrollieren. Selbst nach ihrer Explantation konnten sie noch Insulin produzieren. Weitere Studien sollen nun zeigen, ob ihre Insulinsekretion auch den höheren Bedarf von Primaten decken kann.

Darüber hinaus leisteten die Forscher einen Beitrag dazu, Alternativen zur Organspende zu entwickeln: Sie setzten Betazellen ein, die aus humanen embryonalen Stammzellen gezüchtet wurden. Diese Zellen zeigten zum ersten Mal ihr therapeutisches Potenzial in einem Langzeit-Tierversuch. |

Quelle

Vegas AJ et al. Combinatorial hydrogel library enables identification of materials that mitigate the foreign body response in primates. Nat Biotechnol 2016, online veröffentlicht 25. Januar 2016

Vegas AJ et al. Long-term glycemic control using polymer-encapsulated human stem cell–derived beta cells in immune-competent mice. Nat Med 2016, online veröffentlicht 25. Januar 2016

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