Diabetes: kan gentherapie de bloedglucosespiegels normaliseren?
Onderzoekers hebben misschien net een manier gevonden om de normale bloedglucosespiegels te herstellen in een muismodel van type 1 diabetes, wat in de toekomst een veelbelovende oplossing zou kunnen blijken te zijn voor mensen met type 1- of type 2-diabetes.
Dr. George Gittes, een professor in chirurgie en kindergeneeskunde aan de University of Pittsburgh School of Medicine in Pennsylvania, en team leidde het onderzoek. Hun bevindingen werden in het tijdschrift gepubliceerd Cel Stamcel.
Type 1-diabetes, een chronische auto-immuunziekte, treft ongeveer 1,25 miljoen kinderen en volwassenen in de Verenigde Staten.
Het immuunsysteem dat gewoonlijk ziektekiemen en lichaamsvreemde stoffen vernietigt, lanceert per ongeluk een aanval op de insulineproducerende bètacellen die in de alvleesklier worden aangetroffen, wat vervolgens resulteert in hoge bloedglucosespiegels.
Diabetes type 1 kan na verloop van tijd een significant effect hebben op belangrijke organen en hart- en vaatziekten, schade aan zenuwen, nieren, ogen en voeten, huid- en mondaandoeningen en complicaties tijdens de zwangerschap veroorzaken.
Onderzoekers op het gebied van diabetes type 1 hebben geprobeerd een behandeling te ontwikkelen die de functie van bètacellen behoudt en herstelt, die op hun beurt insuline aanvullen, die verantwoordelijk is voor het verplaatsen van bloedglucose naar cellen voor energie.
Een belemmering voor deze oplossing is dat de nieuwe cellen die voortkomen uit bètacelvervangingstherapie waarschijnlijk ook door het immuunsysteem worden vernietigd.
Om deze hindernis te overwinnen, stelde het team de hypothese dat andere, vergelijkbare cellen kunnen worden geherprogrammeerd om zich op dezelfde manier te gedragen als bètacellen en insuline te produceren, maar die verschillend genoeg zijn om niet door het immuunsysteem te worden herkend en vernietigd.
Alfacellen opnieuw geprogrammeerd in bètacellen
Het team ontwierp een adeno-geassocieerde virale (AAV) vector die twee eiwitten - Pdx1 en MafA - aan de alvleesklier van de muis afleverde. Pdx1 en MafA ondersteunen de proliferatie, functie en rijping van bètacellen en kunnen uiteindelijk alfa-cellen transformeren in insulineproducerende bètacellen.
Alfacellen waren de ideale kandidaten voor herprogrammering. Ze zijn er in overvloed, vergelijkbaar met bètacellen, en bevinden zich in de alvleesklier, wat allemaal zou helpen bij het herprogrammeringsproces.
Analyse van de getransformeerde alfa-cellen toonde een bijna volledige cellulaire herprogrammering naar bètacellen.
Dr. Gittes en zijn team toonden aan dat in een muismodel van diabetes de bloedglucosespiegels gedurende ongeveer 4 maanden werden hersteld met gentherapie. De onderzoekers ontdekten ook dat Pdx1 en MafA in vitro menselijke alfa-cellen omzetten in bètacellen.
"De virale gentherapie lijkt deze nieuwe insulineproducerende cellen te creëren die relatief resistent zijn tegen een auto-immuunaanval", legt dr. Gittes uit. "Deze resistentie lijkt het gevolg te zijn van het feit dat deze nieuwe cellen enigszins verschillen van normale insulinecellen, maar niet zo verschillend dat ze niet goed functioneren."
De toekomst van diabetes gentherapie
AAV-vectoren worden momenteel onderzocht in proeven met menselijke gentherapie en zouden uiteindelijk via een niet-chirurgische endoscopische procedure in de alvleesklier kunnen worden afgeleverd. De onderzoekers waarschuwen echter dat de bescherming die werd waargenomen bij de muizen niet permanent was, en 4 maanden herstelde glucosespiegels in een muismodel "zou zich kunnen vertalen in meerdere jaren bij mensen".
"Deze studie is in wezen de eerste beschrijving van een klinisch vertaalbare, eenvoudige enkele interventie bij auto-immuun diabetes die leidt tot normale bloedsuikers", zegt Dr. Gittes, "en belangrijker nog zonder immunosuppressie."
"Een klinische studie bij zowel type 1- als type 2-diabetici in de nabije toekomst is redelijk realistisch, gezien de indrukwekkende aard van de omkering van de diabetes, samen met de haalbaarheid van AAV-gentherapie bij patiënten."
Dr. George Gittes
De wetenschappers testen de gentherapie bij niet-menselijke primaten. Als dit lukt, gaan ze samenwerken met de Food and Drug Administration (FDA) om het gebruik bij mensen met diabetes goed te keuren.
