Allgemein 27. Oktober 2017 Ilja No comments

Bioreaktor soll Diabetes Typ 1 „heilen“

Wenn die Bauchspeicheldrüse den Geist aufgegeben hat, gibt es in der Regel nur noch die Spritze bzw. Insulinpumpe. Für ganz krasse Fälle gibt es auch Transplantationen von Spenderorganen, die den Blutzuckerhaushalt wieder stabilisieren sollen. Die Organe sind jedoch rar zu haben bzw. mit Nachteilen, wie starken Immunsuppressiva, verbunden. Am Uniklinikum der TU Dresden wird eine Art künstliche Bauchspeicheldrüse entwickelt. Eine erste Veröffentlichung existiert aus dem Jahr 2013. Nun gibt es Neuigkeiten: Den Wissenschaftlern ist es gelungen in einem Bioreaktor Inselzellen vom Schwein zu transplantieren.

Was ist der Bioreaktor?

Der Bioreaktor besteht aus einer sechs bis sieben Zentimeter kleinen Dose und zwei Zugängen für den Sauerstoff. Ein Bioreaktor funktioniert wie ein Kraftwerk. In einem abgeschlossenen System befinden sich Zellen, Inselzellen, die vom Immunsystem nicht angegriffen werden können. Die Inselzellen erfüllen ihre Funktion, in dem sie Insulin produzieren und damit den Zucker abtransportieren können. Gleichzeitig schützt der Bioreaktor die Inselzellen vor dem körpereigenen Immunsystem. Damit die Zellen überleben können, müssen sie mit Sauerstoff versorgt werden. Dies erfolgt über zwei Zugänge zur Bauchoberfläche. Der Clou ist dabei, dass die Funktion der Pankreas über eine künstliche bzw. exogene Bauchspeicheldrüse erfüllt wird und gleichzeitig vom körpereigenen Abwehrsystem geschützt ist.

Wirkungsweise des Bioreaktors
© UKD Medizinische Klinik III

Und was ist jetzt neu?

Der Bioreaktor wurde bereits 2013 vorgestellt. Nun ist es dem Forscherteam um Barbara Ludwig, Sebastian Ludwig und Stefan R. Bornstein gelungen, den Bioreaktor mit Schweineinsulin in einem Tierversuch zu erproben. In Kooperation mit dem Deutschen Primatenzentrum in Göttingen wurden nicht-menschlichen Primaten, also Rhesusaffen, das Transplantat eingesetzt. In der Studie konnte eine ausreichende Glukoseregulierung nachgewiesen werden ohne eine Zugabe von Immunsuppressiva. So konnte die tägliche Insulindosis fast halbiert werden und der durchschnittliche Fructosaminlevel erreichte den Normalbereich.

Bringt der Bioreaktor Hoffnung für Typ 1 Diabetiker?

Es ist auf jeden Fall etwas Neues in der Behandlung von Diabetes. Diese Methode eröffnet neue Möglichkeiten, da menschliche Insulinzellen auf Grund des Mangels von Spenderorganen stark begrenzt sind. Vor allem für Menschen mit starken Blutzuckerschwankungen ist der Bioreaktor nach dem jetzigen Stand eine enorme Erleichterung im Umgang mit dem Blutzucker. Ein vollständiges Absetzen von Insulin war jedoch in der Studie nicht möglich. Man muss jedoch auch beachten, dass der Versuch erst am Tiermodell statt fand, d.h., einige Jahre noch ins Land ziehen werden, bis der Bioreaktor in einem größeren Rahmen am Menschen erprobt werden kann.

Bis dahin kann sicherlich einiges passieren. Zum Beispiel an der Größe. Die Dose ist fast sieben Zentimeter im Durchmesser und damit nicht sonderlich klein, meiner Meinung nach. Auch die subkutanen Zugänge, die die Dose mit Sauerstoff versorgen, sind sicherlich nicht die schönste und unauffälligste Lösung. Hier bestehen aber schon Ideen, den Bioreaktor zukünftig über Algen mit Sauerstoff zu versorgen. Am ehesten erinnert mich der Bioreaktor des Uniklinikums der TU Dresden an das Projekt Viacyte aus den Vereinigte Staaten. Auch hier wird ein medizinisches Gerät unter die Haut transplantiert und sondert über Zellen Insulin ab.

Alles in Allem ist es zwar eine enorme Erleichterung in der Diabetestherapie, aber unter einer Heilung stelle ich mir etwas anderes vor. Eine Heilung wäre eher ein Schalter, den man Umknipsen kann und damit nicht mehr abhängig ist von Messgeräten, Spritzen oder vielleicht bald Bioreaktoren. Aber das ist wahrscheinlich Meckern auf hohen Niveau.

Wer die Studie sich zu Gemüte führen möchte:
Favorable outcome of experimental islet xenotransplantation without immunosuppression in a nonhuman primate model of diabetes
Barbara Ludwig, Stefan Ludwig, Stefan R. Bornstein et al.; PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.1708420114

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