Inselzellentransplantation für Diabetes: Was ist es und wer ist berechtigt?

Menschen mit Typ-1-Diabetes (Diabetes mellitus) produzieren kein Insulin - die Insulin produzierenden Betazellen (β-Zellen) in ihrem Pankreas funktionieren aus Gründen, die nicht zu 100 Prozent klar sind, nicht richtig. Um den Blutzuckerspiegel zu steuern, sind sie auf künstlich hergestelltes Insulin angewiesen, injizieren mehrmals täglich Insulin oder tragen eine Insulinpumpe, tragen Kohlenhydrate und testen häufig ihren Blutzucker.

Wissenschaftler erforschen jedoch die Schaffung von menschlichen Inselzellen (Insulin produzierenden Zellen) aus Stammzellen mit dem Ziel, diese Zellen zu transplantieren, um Diabetikern zu helfen, Insulin abzubauen.Die Transplantation von Inselzellen aus Stammzellen ist ein sich entwickelndes Forschungsgebiet und wird derzeit in Tierversuchen verwendet. Nach Angaben der National Institutes of Health gibt es jedoch zwei weitere Arten von etablierten Inselzelltransplantationen, die bei sorgfältig ausgewählten Diabetikern verwendet werden.

Was ist Inselzelltransplantation?

Pankreas-Inselzelltransplantation, auch Betazelltransplantation genannt, ist ein Prozess, bei dem Betazellen, entweder von menschlichen Spendern oder aus im Labor geschaffenen Zellen, in eine Person mit Typ-1-Diabetes transplantiert werden. Die Hoffnung ist, dass sie Insulin absondern und dabei helfen, den Blutzucker zu regulieren, wie dies bei normal funktionierenden Betazellen der Fall ist.

Bis heute können Patienten, die mit verstorbenen Spenderinselzellen transplantiert wurden, für mehrere Jahre insulinunabhängig gemacht werden. Diese Strategie ist jedoch aufgrund der Knappheit und Qualität von Spenderinselzellen begrenzt. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass die Zelltransplantation ein experimentelles Verfahren ist und so gekennzeichnet wird, bis die Transplantationstechnologie als erfolgreich genug angesehen wird, um als therapeutisch markiert zu werden.

Derzeit gibt es zwei Arten der Transplantation.

Allotransplantation

Diese Art der Transplantation beinhaltet die Entnahme von Inselzellen eines verstorbenen Spenders und deren Reinigung. Nach der Reinigung werden die Zellen verarbeitet und in den Empfänger überführt.

Diese Art der Transplantation wurde bei bestimmten Patienten mit Typ-1-Diabetes angewendet, deren Blutzucker sehr schwer zu kontrollieren ist. Im Idealfall würde eine Transplantation zu normalen Blutzuckerspiegeln ohne die Verwendung von Insulininjektionen oder Infusionen führen oder würde zumindest die benötigte Insulinmenge reduzieren. Ein weiteres Ziel ist es, die Hypoglykämie-Unwissenheit zu reduzieren - ein gefährlicher Zustand, bei dem Menschen ihren niedrigen Blutzucker nicht wahrnehmen können.

Transplantationspatienten erhalten normalerweise zwei Infusionen mit durchschnittlich 400.000 bis 500.000 Inseln pro Infusion. Nach der Implantation beginnen die Betazellen in diesen Inseln, Insulin herzustellen und freizusetzen.

Wenn Sie Transplantationszellen erhalten, müssen Sie immunsuppressive Medikamente einnehmen, um eine Abstoßung zu verhindern. Dies kann Diabetes komplizieren, da diese Arten von Medikamenten, wie beispielsweise Corticosteroide, im Laufe der Zeit die Insulinresistenz erhöhen können, was zu einem Anstieg des Blutzuckers führt. Andere Arten von Immunsuppressiva können die Fähigkeit der Betazellen zur Freisetzung von Insulin verringern. Und schließlich reduzieren diese Arten von Medikamenten das Immunsystem, was das Infektionsrisiko erhöhen kann. Es ist daher klar, dass dieser Prozess nicht ohne Einschränkungen und Unsicherheiten kommt.

Allotransplantate werden nicht in allen Krankenhäusern durchgeführt - Krankenhäuser müssen für die klinische Erforschung der Inseltransplantation von der amerikanischen Zulassungsbehörde FDA zugelassen sein. Ein auf medizinische Bildgebung spezialisierter Arzt, ein Radiologe, ist in der Regel derjenige, der die Transplantationen durchführt. Er verwendet Röntgenstrahlen und Ultraschall, um die Platzierung eines Katheters (eines dünnen Kunststoffschlauchs) durch einen kleinen Einschnitt im oberen Magen in die Pfortader (eine Hauptader, die der Leber Blut zuführt) zu führen. Sobald der Katheter in der richtigen Position eingeführt ist, werden die Inselzellen langsam durchgedrückt. Typischerweise erhalten die Patienten während des Verfahrens lokale Anästhesie und ein Beruhigungsmittel.

Die Forscher glauben, dass Patienten etwa 350 bis 750 Millionen Zellen benötigen, um die Anwendung von Insulin vollständig einzustellen. Daher benötigen die meisten Patienten mehrere Transplantate.

Auto-Transplantation

Diese Art der Transplantation wird bei Patienten mit schwerer und chronischer Pankreatitis nach vollständiger Entfernung der Bauchspeicheldrüse (Pankreaktomie) durchgeführt, die mit anderen Behandlungen nicht behandelt werden kann. Die Idee ist, die Insulinproduktion und -sekretion aufrechtzuerhalten, da die Entfernung des Pankreas dazu führen kann, dass eine Person Diabetes entwickelt.

Patienten mit Typ-1-Diabetes können diese Art von Transplantation nicht erhalten.

Pros

Verglichen mit der Organtransplantation sind Inselzell-Allotransplantate viel weniger invasiv. Eine erfolgreiche Allotransplantation würde die Blutzuckerkontrolle verbessern und den Insulinkonsum über längere Zeiträume einschränken oder reduzieren. Dies würde bedeuten, dass die Patienten nicht mehrmals täglich Insulin spritzen oder Insulin durch eine Pumpe infundieren müssen. Eine bessere Blutzuckerkontrolle kann möglicherweise das Risiko von Diabetes-Komplikationen wie Herzkrankheiten, diabetesbedingter Neuropathie (Nervenschaden) und Retinopathie (Augenschaden) verringern oder verlangsamen.

Darüber hinaus kann bei einer Allotransplantation auch eine teilweise Funktion nach einer Transplantation die Ungewissheit der Hypoglykämie aufheben und den Patienten helfen, Symptome wie Schwitzen, Zittern, erhöhten Herzschlag, Angstzustände oder Hunger wahrzunehmen und entsprechend zu behandeln.

Risiken

Das Transplantationsverfahren kann das Blutungsrisiko und Blutgerinnsel erhöhen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die transplantierten Zellen nicht oder nicht gut funktionieren. Darüber hinaus funktionieren möglicherweise nicht alle Zellen sofort und es kann einige Zeit dauern, bis sie ordnungsgemäß funktionieren. Daher müssen die Empfänger möglicherweise Insulin nehmen, bis die Zellen ordnungsgemäß arbeiten.

Es besteht auch das Risiko, dass die Autoimmunreaktion, die ursprünglich die ursprünglichen Zellen der Person zerstört hat, erneut ausgelöst wird, was zu einem Angriff in den neuen Zellen führt. Forscher versuchen derzeit zu untersuchen, ob die Verwendung anderer Körperbereiche für die Transplantation dies verhindern kann.

Um eine Abstoßung der Zellen zu verhindern, müssen Sie immunsuppressive Medikamente einnehmen, die das Immunsystem senken. Diese Medikamente können auch Blutzucker erhöhen. Immunsuppressive Medikamente werden bei einer Autotransplantation nicht benötigt, da die infundierten Zellen aus dem eigenen Körper des Patienten stammen.

Einschränkungen

Ein großes Hindernis ist der Mangel an Inselzellen von Spendern - oft gibt es nicht genug gesunde Zellen für die Transplantation und es gibt nicht genügend Spender.

Wie Sie sich vorstellen können, ist diese Art von Verfahren auch kostspielig. Während Patienten möglicherweise Geld für Insulin sparen, schaffen die Kosten für das Verfahren, Termine und immunsuppressive Medikamente finanzielle Barrieren, die die weit verbreitete Verwendung von Insel-Allotransplantationen verhindern.

Zukunftserwartungen

Wissenschaftler arbeiten intensiv an der Perfektionierung der Inselzellentransplantation. Es gibt einige Forschungen, die die Fähigkeit zeigen, aus Stammzellen in einem Labor menschliche Betazellen zu erzeugen. Es wird angenommen, dass diese Zellen eine größere Menge an effizienteren Inselzellen erzeugen würden. Und obwohl es viele Fortschritte gab, muss in diesem Bereich noch viel Arbeit geleistet werden, bevor die Transplantation zu einer therapeutischen Option wird. Die Perfektionierung dieser Methode könnte uns der Heilung von Diabetes einen Schritt näher bringen.

Ein Wort von DipHealth

Die Inselzelltransplantation, insbesondere die Allotransplantation, wird derzeit bei einer sehr ausgewählten Population von Menschen mit Typ-1-Diabetes eingesetzt, die es äußerst schwer haben, ihren Blutzucker zu verwalten, oder eine schwere Hypoglykämie-Unwissenheit. Transplantationen werden nur in klinischen Forschungskliniken durchgeführt, die von der FDA zugelassen wurden.

Tierstudien legen nahe, dass die aus Stammzellen gebildeten und bei der Transplantation verwendeten Betazellen schnell Insulin erzeugen. Dieses Verfahren zur Herstellung von Betazellen könnte im Vergleich zu gespendeten menschlichen Inseln eine zuverlässigere und möglicherweise kostengünstigere Zellquelle bereitstellen. Dies könnte nicht nur die Anzahl der Inselzelltransplantationsverfahren erhöhen, sondern auch die Verfügbarkeit von menschlichen Betazellen für Forschungszwecke erhöhen.

Die Verwendung von Stammzellen könnte Millionen von Menschen helfen, aber Wissenschaftler müssen noch viel mehr Arbeit leisten, bevor sie diese Methode perfektionieren.