Neue künstliche Betazellen könnten Therapie von Diabetes revolutionieren

Alexander Stindt

Ist eine verbesserte Behandlung von Diabetes bereits in naher Zukunft möglich?

In den letzten Jahrzehnten hat die Zahl der an Diabetes erkrankten Menschen stark zugenommen. Bei einer Diabetes-Erkrankung kommt es zu hohen Werten des Blutzuckers. Aus diesem Grund wird Diabetes häufig auch als die Zuckerkrankheit bezeichnet. Um in Zukunft eine verbesserte Behandlung zu ermöglichen, haben Wissenschaftler aus den USA jetzt intelligente, künstliche Betazellen entwickelt.

Die Forscher der University of North Carolina und der North Carolina State University entwickelten bei ihrer Untersuchung künstliche Betazellen, welche zur Behandlung von Diabetes eingesetzt werden könnten. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der Fachzeitschrift „Nature Chemical Biology“.

Viele Menschen in Deutschland leiden unter Diabetes. Betroffene müssen sich Insulin injizieren, um einen Mangel auszugleichen. Forscher entwickelten jetzt künstliche Betazellen, welche Injektionen in Zukunft überflüssig machen könnten. (Bild: 6okean/fotolia.com)

Was ist Diabetes?

Diabetes ist eine sogenannte chronische Stoffwechselerkrankung. Die Erkrankung hat zwei Formen, welche besonders wichtig und weitverbreitet sind. Diese beiden Formen sind Typ-1-Diabetes und Typ-2-Diabetes. Die Typ-1-Erkrankung beginnt in den meisten Fällen bereits schon in der Kindheit. Bei Diabetes leiden die Betroffenen unter einem Mangel an dem Hormon Insulin. Im Laufe der Erkrankung sterben die Insulin-produzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse ab, dadurch steigt dann der Blutzuckerspiegel der Betroffenen an. Die Erkrankten müssen sich Insulin spitzen, um den Mangel auszugleichen.

Künstliche Betazellen funktionieren in Mäusen zuverlässig

Den Experten aus den USA ist es jetzt gelungen, intelligente, künstliche Betazellen zu entwickeln, welche in Zukunft die Behandlung von Diabetes revolutionieren könnten. Eine solche Behandlung würde tatsächlich ohne lästige Injektionen oder Insulin-Pumpen auskommen, erklären die Forscher. Die Funktion der künstlichen Betazellen wurde bereits in Versuchen an Mäusen in einem Labor überprüft. Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigen, dass der neue Ansatz problemlos zu funktionieren scheint.

Welche Aufgabe haben die Betazellen in der Bauchspeicheldrüse?

Die von den Forschern künstlich hergestellten Betazellen (artificial beta cells, ABCs) ahmen die Funktion der normalen Betazellen in der Bauchspeicheldrüse nach, welche normalerweise das Insulin freisetzen, durch welches dann bei gesunden Menschen der Blutzuckerspiegel kontrolliert wird. Wenn die Betazellen absterben oder nicht richtig funktionieren, führt dies zu einer Erkrankung durch Typ-1-Diabetes. In manchen Fällen entsteht dadurch auch Typ-2-Diabetes, sagen die Experten.

Künstliche Betazellen normalisierten schnell den Blutzuckerspiegel von Mäusen

Wenn die künstlich hergestellten Zellen dazu verwendet wurden, um Mäuse mit Diabetes in einem Labor zu behandeln, führte dies zu einer schnellen Normalisierung des Blutzuckerspiegels. Außerdem blieb der Blutzucker nach der Behandlung mit den künstlichen Zellen bis zu fünf ganze Tage auf einem stabilen Niveau, erläutern die an der Untersuchung beteiligten Forscher aus den USA.

Wie sind die künstlichen Betazellen aufgebaut?

Die künstlich hergestellten Betazellen wurden mit einer vereinfachten Version normaler Zellmembrane mit Lipiddoppelschicht konstruiert, sagen die Wissenschaftler. Die große Innovation der neu entwickelten Zellen ist, dass diese mit Insulin gefüllte Vesikel enthalten, erklären die Experten.

Weitere Forschung ist nötig

Wenn der Glukosespiegel ansteigt, werden dadurch verschiedene chemische Veränderungen der sogenannten Vesikelhülle ausgelöst. Als Folge davon wird dann Insulin freigesetzt, erläutern die Experten. Weitere Forschung sei jetzt nötig, um die hergestellten synthetischen Zellen noch weiter zu optimieren. So könnten die Forscher in Zukunft ein spezielles Pflaster entwickeln, welches die synthetischen Betazellen ohne Schmerzen leicht über den Kontakt zur Haut in den Körper transportieren kann. (as)