Diabetesbehandeling waarbij diabetische stamcellen worden omgezet in insulineproducerende cellen

Onderzoekers aan de Washington University School of Medicine in St. Louis en Harvard hebben insuline-afscheidende cellen geproduceerd uit stamcellen die afkomstig zijn van patiënten met diabetes type 1 (T1D), wat suggereert dat een mogelijk nieuwe benadering voor de behandeling van T1D niet al te ver weg is in de toekomst .

Diabetes type 1 en het potentieel voor gepersonaliseerde behandeling

Type 1-diabetes (T1D) is een chronische aandoening waarbij het immuunsysteem van het lichaam insuline-afgevende pancreascellen - de bètacellen in het eilandjesweefsel - vernietigt, waardoor de alvleesklier niet meer in staat is om voldoende insuline te produceren om normale bloedsuikerspiegels te handhaven. 

Hoewel er reeds bestaande behandelingen beschikbaar zijn om patiënten te helpen met deze aandoening om te gaan - zoals veranderingen in lichaamsbeweging en dieet, regelmatige insuline-injecties en bloeddrukmeting - zijn er momenteel geen genezingen.

Deze nieuwe ontdekking suggereert echter dat gepersonaliseerde T1D-behandelingen in de niet zo verre toekomst beschikbaar kunnen komen: het is afhankelijk van de eigen stamcellen van de T1D-patiënt om nieuwe bètacellen te produceren die insuline aanmaken om de suikerniveaus onder controle te houden. zelfvoorzienende behandeling voor de patiënt en het elimineren van de noodzaak van regelmatige insuline-injecties.

Onderzoek en succes van celdifferentiatie in laboratorium In vivo en In vitro het testen van

Onderzoekers van de Washington University School of Medicine toonden aan dat de nieuwe cellen afkomstig van stamcellen insuline konden produceren wanneer ze glucosesuiker tegenkwamen. De nieuwe cellen werden getest in vivo op muizen en in vitro in culturen, en in beide scenario's, ontdekten onderzoekers dat ze insuline afscheidden als reactie op glucose.

Het onderzoek van de wetenschappers is gepubliceerd in de Nature Communications tijdschrift op 10 mei 2016:

"In theorie, als we de beschadigde cellen van deze individuen zouden kunnen vervangen door nieuwe alvleesklier-bètacellen - waarvan de primaire functie is om insuline op te slaan en vrij te geven om de bloedglucose onder controle te houden - zouden patiënten met diabetes type 1 geen insuline-injecties meer nodig hebben." zei Jeffrey R. Millman (PhD), eerste auteur en assistent-professor geneeskunde en biomedische technologie aan de Washington University School of Medicine. "De cellen die we hebben gemaakt, voelen de aanwezigheid van glucose en scheiden insuline af als reactie. En bètacellen kunnen de bloedsuikerspiegel veel beter beheersen dan diabetespatiënten."

Soortgelijke experimenten zijn eerder uitgevoerd, maar gebruikten alleen stamcellen van personen zonder diabetes. De doorbraak kwam toen de onderzoekers bètacellen uit het huidweefsel van patiënten met T1D gebruikten en ontdekten dat het inderdaad mogelijk is voor de stamcellen van T1D-patiënten om zich te differentiëren tot insulineproducerende cellen.

"Er waren vragen of we deze cellen konden maken van mensen met diabetes type 1", legt Millman uit. "Sommige wetenschappers dachten dat omdat het weefsel afkomstig zou zijn van diabetespatiënten, er defecten zouden kunnen zijn die voorkomen dat we de stamcellen helpen differentiëren tot bètacellen. Dat blijkt niet het geval te zijn."

Implementatie van stamcelgedifferentieerde bètacellen van T1D-patiënten om diabetes te behandelen 

Hoewel het onderzoek en de ontdekking veelbelovend zijn in de nabije toekomst, zegt Millman dat verder onderzoek nodig is om ervoor te zorgen dat er geen tumoren ontstaan ​​als gevolg van het gebruik van T1D-patiënt-afgeleide stamcellen. Tumoren ontwikkelen zich soms tijdens stamcelonderzoek, hoewel de onderzoeken van de onderzoeker bij muizen tot een jaar nadat de cellen waren geïmplanteerd geen bewijs van tumoren vertoonden.

Millman zegt dat de van stamcellen afgeleide bètacellen over ongeveer drie tot vijf jaar klaar kunnen zijn voor menselijke proeven. De minimaal invasieve chirurgische procedure zou inhouden dat de cellen onder de huid van patiënten worden geïmplanteerd, waardoor de cellen toegang krijgen tot de bloedtoevoer om de bloedsuikerspiegel te reguleren.

"Wat we ons voorstellen is een poliklinische procedure waarbij een soort apparaat gevuld met de cellen net onder de huid wordt geplaatst", aldus Millman.

Millman merkt ook op dat de nieuwe techniek op verschillende manieren kan worden gebruikt om andere ziekten te behandelen. Aangezien de experimenten van Millman en zijn collega's hebben bewezen dat het mogelijk is om bètacellen te onderscheiden van stamcellen bij T1D-individuen, zegt Millman dat er een waarschijnlijke mogelijkheid is dat deze techniek ook zou werken bij patiënten met andere vormen van de ziekte - inclusief (maar niet beperkt tot) tot) diabetes type 2, neonatale diabetes (diabetes bij pasgeboren kinderen) en het syndroom van Wolfram.

Het zou niet alleen mogelijk zijn om T1D over een paar jaar te behandelen, maar het zou ook mogelijk kunnen zijn om nieuwe behandelingen voor verwante ziekten te ontwikkelen en om het effect van diabetesgeneesmiddelen op de stamcelgedifferentieerde cellen van deze patiënten te testen.