Diabetes: Drug Duo hilft dem Körper, seine insulinproduzierenden Zellen wieder aufzufüllen.

Wissenschaftler haben einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer Heilung von Diabetes getan, die die Fähigkeit des Körpers zur Insulinherstellung wiederherstellt.
older scientists in research lab

Forscher finden heraus, dass ein “Cocktail” aus zwei Medikamentenklassen dem Körper helfen kann, Insulin zu produzieren.

Sie haben einen neuen Medikamentencocktail entwickelt, der die Insulin produzierenden Zellen dazu bringen kann, sich mit einer Geschwindigkeit zu regenerieren, die schnell genug ist, um bei menschlichen Behandlungen zu funktionieren.

Die aktuelle Studie von Forschern der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York City, NY, zeigt, wie eine neuartige Kombination aus zwei Medikamentenklassen dazu führen kann, dass sich adulte menschliche Betazellen mit einer Rate von 5-8 Prozent pro Tag vermehren.

Das Team berichtet die Ergebnisse in einem Beitrag, der in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wird.

“Wir freuen uns sehr über diese neue Beobachtung”, sagt der Hauptautor Dr. Andrew F. Stewart, Direktor des Mount Sinai Diabetes, Obesity, and Metabolism Institute, “denn zum ersten Mal können wir Raten der Beta-Zellreproduktion menschlicher Zellen sehen, die ausreichen, um die Beta-Zellmasse im Menschen wieder aufzufüllen”.

In früheren Arbeiten hatte das Team ein kleines Molekül untersucht, das ein Enzym blockiert, das als Dual-Spezifität Tyrosin-Phosphorylierung regulierte Kinase 1A (DYRK1A) bezeichnet wird. Dieses Molekül führte zu einer Proliferationsrate der Beta-Zellen von 1,5 bis 3 Prozent.

In der neuen Studie zeigte das Team, wie das Hinzufügen eines kleinen Moleküls aus einer anderen Wirkstoffklasse die Proliferationsrate auf durchschnittlich 5-8 Prozent erhöht. Das zweite Medikament blockiert Mitglieder der transformierenden Wachstumsfaktor-Beta-Superfamilie (TGFβSF).

Während die Studie jedoch einen wichtigen Schritt getan hat, indem sie gezeigt hat, dass die Medikamentenkombination Beta-Zellen schnell genug für die Behandlung regenerieren kann, gibt es noch einige Aufgaben zu erledigen.

Wie Dr. Stewart erklärt: “Die nächste große Hürde ist es, herauszufinden, wie man sie direkt in die Bauchspeicheldrüse liefern kann.”

Bei Typ-1-Diabetes tritt die mangelnde Kontrolle des Blutzuckerspiegels auf, weil das Immunsystem insulinproduzierende Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört.

Typ-2-Diabetes beginnt in der Regel mit der Insulinresistenz, einem Zustand, in dem Zellen bei der Verwendung von Insulin weniger effektiv werden. Die Bauchspeicheldrüse kompensiert dies zunächst durch mehr Insulin, aber das ist keine langfristige Lösung, und der Blutzuckerspiegel steigt schließlich.

Obwohl die beiden Typen Unterschiede aufweisen, zeigen aktuelle Studien, dass Typ-1- und Typ-2-Diabetes ein Hauptmerkmal teilen: ein vermindertes Angebot an funktionierenden insulinproduzierenden Betazellen.

Erreichte bisher unerreichbare Raten”.

Dr. Stewart sagt, dass keines der derzeit verfügbaren Medikamente zur Behandlung von Diabetes ausreichend wirksam ist, um menschliche Beta-Zellen zur Regeneration zu bringen.

Die Forscher untersuchen andere Ansätze, wie die Transplantation von Beta-Zellen oder der Bauchspeicheldrüse und Behandlungen, bei denen Stammzellen zur Erzeugung neuer Beta-Zellen verwendet werden. Nichts davon ist jedoch weit verbreitet, bemerkt Dr. Stewart.

In der früheren Arbeit hatten er und seine Kollegen gezeigt, dass ein DYRK1A-Hemmer namens Harmin in der Lage war, eine nachhaltige Proliferation adulter menschlicher Betazellen in Laborkulturen zu stimulieren.

Darüber hinaus konnten Mäuse mit eigenen menschlichen Beta-Zellen den Blutzuckerspiegel nach der Behandlung mit Harmin im normalen Bereich halten.

Dies war ein großer Schritt nach vorne. Die Rate der neuen Beta-Zellproduktion war jedoch zu niedrig, als dass die Behandlung bei Menschen mit Diabetes wirksam wäre.

Die Forscher kamen auf die Idee, einen TGFβSF-Hemmer zu Harmin hinzuzufügen, während sie eine Art gutartigen Tumor untersuchten, der sich in Betazellen bildet. Dadurch wurde eine neue Reihe von Targets für Medikamente entdeckt, die die Proliferation von Beta-Zellen fördern könnten.

Ziel der jüngsten Studie war es also, zu untersuchen, ob die Kombination der beiden Wirkstoffklassen funktionieren könnte – und das tat sie auch.

Die Forscher schreiben, dass die Studie zeigt, wie das Blockieren von “DYRK1A und TGFβSF Signalisierung bemerkenswerte und bisher unerreichbare Raten der menschlichen Beta-Zellproliferation induziert [….] und tatsächlich die Anzahl der Beta-Zellen von Mensch und Maus erhöht.”

Die Studie untersucht auch die Mechanismen hinter der “bemerkenswerten Proliferationsrate”. Die Ergebnisse zeigen, dass die Medikamentenkombination nicht nur in Beta-Zellen funktioniert, die Wissenschaftler von “normalen kadaverischen menschlichen Inseln” erholt haben, sondern auch in Beta-Zellen, die sie aus menschlichen Stammzellen und “denen von Menschen mit Typ-2-Diabetes” gewonnen haben.

“Da diese Medikamente Auswirkungen auf andere Organe im Körper haben, müssen wir jetzt Methoden entwickeln, um diese Medikamente spezifisch an die Beta-Zelle beim Menschen zu liefern.”