Wissenschaftler erforschen jedoch, wie aus Stammzellen menschliche Inselzellen (insulinbildende Zellen) hergestellt werden, mit dem Ziel, diese Zellen zu transplantieren, um Menschen mit Diabetes dabei zu helfen, Insulin abzubauen. Die Transplantation von Inselzellen, die aus Stammzellen hergestellt werden, ist ein sich entwickelnder Forschungsbereich und wird gegenwärtig in Tierstudien verwendet. Jedoch, nach den National Institutes of Health, gibt es zwei andere Arten von etablierter Inselzelltransplantation, die in sorgfältig ausgewählten Menschen mit Diabetes verwendet werden.
Was ist Inselzelltransplantation?
Pankreas-Inselzelltransplantation, auch bekannt als Betazelltransplantation, ist ein Prozess, bei dem Betazellen, entweder von menschlichen Spendern oder Zellen, die im Labor erzeugt wurden, in eine Person mit Typ-1-Diabetes transplantiert werden. Die Hoffnung ist, dass sie Insulin absondern und den Blutzucker regulieren, wie es normal funktionierende Betazellen tun würden.
Bis heute können Patienten, die mit Spenderinselzellen transplantiert wurden, über mehrere Jahre insulinunabhängig gemacht werden.
Diese Strategie ist jedoch wegen der Knappheit und Qualität der Inselzellen der Spender begrenzt. Darüber hinaus ist es wichtig anzumerken, dass die Zelltransplantation ein experimentelles Verfahren ist und so gekennzeichnet wird, bis die Transplantationstechnologie als erfolgreich genug angesehen wird, um als therapeutisch bezeichnet zu werden.
Gegenwärtig gibt es zwei Arten von Transplantationen.
Allo-Transplantation
Bei dieser Art der Transplantation werden Inselzellen eines verstorbenen Spenders entnommen und gereinigt. Nach der Reinigung werden die Zellen verarbeitet und in den Empfänger überführt.
Diese Art der Transplantation wurde bei bestimmten Patienten mit Diabetes Typ 1 angewendet, deren Blutzucker sehr schwer zu kontrollieren ist. Im Idealfall würde eine Transplantation ohne die Verwendung von Insulininjektionen oder Infusionen zu normalen Blutzuckerspiegeln führen oder zumindest die Menge an benötigtem Insulin reduzieren. Ein weiteres Ziel ist es, Hypoglykämie-Unwissenheit zu reduzieren – ein gefährlicher Zustand, in dem Menschen ihren niedrigen Blutzucker nicht wahrnehmen können.
Transplantationspatienten erhalten in der Regel zwei Infusionen mit durchschnittlich 400.000 bis 500.000 Inselzellen pro Infusion. Nach der Implantation beginnen die Betazellen in diesen Inseln Insulin zu bilden und freizusetzen.
Wenn Sie Transplantat-Zellen erhalten, müssen Sie immunsuppressive Medikamente einnehmen, um eine Abstoßung zu verhindern. Dies kann Diabetes verkomplizieren, da im Laufe der Zeit diese Arten von Medikamenten, wie Corticosteroide, Insulinresistenz erhöhen können, was zu einem Anstieg der Blutzuckerspiegel führt. Andere Arten von Immunsuppressiva können die Beta-Zell-Fähigkeit zur Freisetzung von Insulin verringern.
Und schließlich, diese Arten von Medikamenten reduzieren das Immunsystem, was das Risiko einer Infektion erhöhen kann. Daher ist es klar, dass dieser Prozess nicht ohne Einschränkungen und Unsicherheiten auftritt.
Allo-Transplantate werden nicht in allen Krankenhäusern durchgeführt. Krankenhäuser müssen die Genehmigung der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) für die klinische Forschung zur Inseltransplantation haben. Ein Arzt, der auf medizinische Bildgebung spezialisiert ist, ein Radiologe, ist normalerweise derjenige, der die Transplantationen durchführt. Er verwendet Röntgen- und Ultraschallaufnahmen, um die Platzierung eines Katheters (eines dünnen Kunststoffröhrchens) durch einen kleinen Einschnitt im oberen Magen in die Pfortader (eine Hauptvene, die Blut in die Leber liefert) zu führen.
Sobald der Katheter in die richtige Position eingeführt ist, werden die Inselzellen langsam durchgeschoben. In der Regel erhalten die Patienten während des Eingriffs eine lokale Anästhesie und ein Beruhigungsmittel.
Forscher glauben, dass Patienten etwa 350 bis 750 Millionen Zellen benötigen, um die Verwendung von Insulin insgesamt zu stoppen. Daher benötigen die meisten Patienten mehrere Transplantationen.
Autotransplantation
Diese Art der Transplantation wird nach vollständiger Entfernung der Bauchspeicheldrüse (Pankreatektomie) bei Patienten mit schwerer und chronischer Pankreatitis durchgeführt, die nicht durch andere Behandlungen behandelt werden können. Die Idee besteht darin, die Insulinproduktion und -sekretion aufrechtzuerhalten, da die Entfernung der Bauchspeicheldrüse eine Person dazu bringen kann, Diabetes zu entwickeln.
Patienten mit Typ-1-Diabetes können diese Art der Transplantation nicht erhalten.
Vorteile is Im Vergleich zur Transplantation von ganzen Organen sind Inselzellallotransplantate viel weniger invasiv. Eine erfolgreiche Allotransplantation würde die Blutzuckerkontrolle verbessern und den Insulinverbrauch für längere Zeiträume begrenzen oder reduzieren. Dies würde bedeuten, dass die Patienten nicht mehrmals am Tag Insulin injizieren oder Insulin durch eine Pumpe infundieren müssten. Bessere Blutzuckerkontrolle kann möglicherweise das Risiko von Diabeteskomplikationen wie Herzerkrankungen, diabetesbedingte Neuropathie (Nervenschädigung) und Retinopathie (Augenschädigung) reduzieren oder verlangsamen.
Zusätzlich kann bei einer Allo-Transplantation die Teilfunktion nach einer Transplantation die Hypoglykämie-Unwissenheit aufheben und Patienten helfen, Symptome wie Schwitzen, Zittern, erhöhten Herzschlag, Angst oder Hunger zu empfinden und sie entsprechend zu behandeln.
Risiken
Das Transplantationsverfahren kann das Risiko von Blutungen und Blutgerinnseln erhöhen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die transplantierten Zellen nicht oder nicht gut funktionieren. Darüber hinaus funktionieren möglicherweise alle Zellen nicht sofort und es kann einige Zeit dauern, bis sie ordnungsgemäß funktionieren. Daher müssen die Empfänger möglicherweise Insulin aufnehmen, bis die Zellen richtig funktionieren.
Es besteht auch das Risiko, dass die Autoimmunantwort, die ursprünglich die nativen Zellen der Person zerstört hat, erneut ausgelöst werden kann, was zu einem Angriff in den neuen Zellen führt. Forscher versuchen derzeit zu untersuchen, ob die Verwendung anderer Bereiche des Körpers zur 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 Haupthindernis ist, dass es einen Mangel an Inselzellen von Spendern gibt – oft gibt es nicht genug gesunde Zellen zur Transplantation und es gibt nicht genug Spender.
Wie Sie sich vorstellen können, ist diese Art von Verfahren auch teuer. Während Patienten möglicherweise Geld für Insulin sparen, verursachen die Kosten des Verfahrens, Termine und immunsuppressive Medikamente finanzielle Barrieren, die die weit verbreitete Verwendung von Insel-Allo-Transplantation verhindern.
Zukünftige Erwartungen
Wissenschaftler arbeiten hart, um die Inselzelltransplantation zu perfektionieren. Es gab einige Forschungsergebnisse, die die Fähigkeit zeigten, menschliche Beta-Zellen aus Stammzellen in einem Labor zu erzeugen. Es wird angenommen, dass diese Zellen eine größere Menge effizienterer Inselzellen erzeugen würden. Und obwohl es viele Fortschritte gab, muss in diesem Bereich noch viel mehr getan 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 Verywell
Inselzelltransplantation, insbesondere Allotransplantation, wird derzeit bei einer sehr ausgewählten Population von Menschen mit Typ-1-Diabetes eingesetzt, die eine extrem schwierige Zeit haben, ihren Blutzucker zu kontrollieren oder eine schwere Hypoglykämieunkenntnis haben. Transplantationen werden nur in klinischen Forschungskliniken durchgeführt, die von der FDA zugelassen wurden.
Tierstudien deuten darauf hin, dass die aus Stammzellen gewonnenen und bei der Transplantation verwendeten Betazellen schnell Insulin produzieren. Diese Methode der Produktion von Betazellen könnte im Vergleich zu gespendeten menschlichen Inseln eine zuverlässigere und potentiell kosteneffektivere Zellquelle bereitstellen. Dies könnte nicht nur die Anzahl der Inselzelltransplantationen erhöhen, sondern auch die Verfügbarkeit von humanen Betazellen für Forschungszwecke erhöhen.
Die Verwendung von Stammzellen könnte Millionen von Menschen helfen, aber die Wissenschaftler haben noch viel mehr zu tun, bevor sie diese Methode perfektionieren.
