Der Blutzucker ist der Treibstoff unseres Körpers – ein Energieträger, der allerdings gut dosiert sein will. Der wichtigste Regulator ist dabei das Hormon Insulin. Es bringt den Zucker aus dem Blut in die Körperzellen, um sie mit Energie zu versorgen. Für die Produktion des Insulins sind die sogenannten Betazellen verantwortlich, die sich in inselartigen Zellclustern in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) befinden. Sie registrieren das Niveau des Blutzuckerspiegels und steigern bei einem Überangebot die Produktion des Hormons. Dadurch nehmen die Körperzellen mehr Zucker auf und die Konzentration im Blut sinkt. Das ist wichtig, denn zu viel Glukose im Blut kann Organe schädigen.
Genau dieses System ist bei Patienten mit Diabetes gestört: Ihre Betazellen sind geschädigt oder sogar völlig zerstört. Um den Blutzuckerspiegel zu regeln, müssen sie sich deshalb Insulin von außen zuführen. Im Fall des Typ-1-Diabetes, bei dem die Betazellen durch Autoimmunreaktionen meist völlig zerstört sind, bedeutet dies, dass das Hormon gespritzt werden muss. Dies ist nicht nur unangenehm und lästig, auch die Dosierung klappt oft nicht so optimal wie beim natürlichen Regulationssystem. Es ist zwar möglich, Diabetes-Patienten Betazellen zu transplantieren, aber wie bei anderen Spendergeweben kommt es dabei zu Abstoßungsreaktionen, die durch Immunsuppressiva unterdrückt werden müssen, was wiederum die Gesundheit erheblich belastet.
Gezüchtete Ersatz-Betazellen
Bereits seit einiger Zeit versucht ein Forscherteam am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla deshalb die Stammzelltechnologie zu nutzen, um Ersatz-Betazellen zu züchten, die Diabetes-Patienten implantiert werden können. Theoretisch könnten sie aus eigenen Geweben der Patienten erzeugt werden, um spätere Abstoßungen zu vermeiden. Doch wie die Forscher erklären, wäre diese individuelle Lösung mit hohen Kosten verbunden. Somit könnten Zuchtlinien von Ersatz-Betazell-Geweben, die generell nicht vom Immunsystem angegriffen werden, eine günstige Alternative darstellen. Diesem Ziel sind die Forscher nun gleich mehrere Schritte näher gekommen.
Bisher war es dem Team schon gelungen, Beta-ähnliche Zellen aus Stammzellen zu züchten – doch sie waren nicht voll funktionsfähig: Die Zellen schütteten kein Insulin als Reaktion auf Glukose aus, da ihnen dazu gleichsam die Kraft fehlte, erklären die Forscher. Wie sie berichten, haben sie nun einen genetischen Schalter namens ERR-gamma entdeckt, der, wenn er umgelegt wird, die Zellen in Funktionsbereitschaft versetzt. Sie identifizierten anschließend ein Protein namens WNT4, das diesen Reifungsschalter aktivieren kann. “Wenn ERR-gamma aktiv ist, bekommen die Zellen die Energie, die sie für ihre Arbeit benötigen”, sagt Co-Autor Michael Downes. So konnten sie nun eine bisher entscheidende Hürde auf dem Weg zum Ziel überwinden. “Unsere Zellen sind nun gesund und robust und können Insulin abgeben, wenn sie einen hohen Glukosespiegel wahrnehmen”, so Downes.
