An der ETH Zürich ist es einem Wissenschaftlerteam um Martin Fussenegger gelungen, aus menschlichen Nierenzellen künstliche Beta-Zellen herzustellen

An der ETH Zürich ist es einem Wissenschaftlerteam um Martin Fussenegger gelungen, aus menschlichen Nierenzellen künstliche Beta-Zellen herzustellen. Wie die Forscher in "Science"
berichten, können diese alles, was natürliche Beta-Zellen sonst auch leisten. Konkret wurde eine Zelllinie verwendet, die auf menschlichen Nierenzellen beruht (HEK-Zellen).

Die Wissenschaftler nutzten in ihrer Studie die natürlichen Glukose-Transportproteine und Kalium-Kanäle in der Membran der HEK-Zellen. Diese erweiterten sie um einen spannungsabhängigen Kalziumkanal sowie um Gene zur Produktion von Insulin und dem Hormon GLP1, das ebenfalls an der Regulierung des Blutzuckerspiegels beteiligt ist. Bisherige Ansätze beruhten auf Stammzellen, welche entweder durch Zugabe von Wachstumsfaktoren oder durch den Einbau von komplexen genetischen Netzwerken zu Beta-Zellen ausreiften.

Die künstlichen Beta-Zellen vorerst in Mäusen getestet

In den künstlichen Beta-Zellen fördert das natürliche Glukose-Transportprotein der HEK-Zellen Glukose aus dem Blut ins Zellinnere. Sobald der Blutzuckerspiegel eine gewisse Schwelle überschreitet, schließen sich die Kalium-Kanäle. Dadurch kippt die Spannungsverteilung an der Membran, die Kalzium-Kanäle öffnen sich und das einströmende Kalzium löst eine in die HEK-Zellen eingebaute Signalkaskade aus, an deren Ende die Produktion und Ausschüttung von Insulin respektive GLP1 stehen.

Die Wissenschaftler testeten die künstlichen Beta-Zellen vorerst in Mäusen. Dabei entpuppten sich die Zellen als äußerst leistungsfähig: "Sie funktionierten besser und länger als alle bisher weltweit erreichten Lösungen", betont Fussenegger. In diabetischen Mäusen implantiert, produzierten die modifizierten HEK-Zellen innerhalb von drei Wochen zuverlässig und in ausreichenden Mengen die Blutzuckerspiegel regulierenden Botenstoffe.

Quelle: Science/APA

Bildquelle: APA (ETH Zürich)