‘Synthetische’ betacel (afb: ETHZ)

Mensen met suikerziekte moeten hun leven lang insuline spuiten om hun suikerhuishouding op orde te houden. Er zijn allerlei trucs bedacht om de eigen alvleesklier van de suikerpatiënten weer insuline te laten aanmaken, maar die lijken tot nu toe toch niet de oplossing te zijn geweest. Of dat wel zo is met de ontwikkeling van ‘kunstmatige’ insuline-aanmakende betacellen door onderzoekers rond Martin Fussenegger van de ETH in Zürich moet nog worden afgewacht. De onderzoekers stellen dat de ‘synthetische’ betacellen (op zich zijn de cellen volstrekt natuurlijk) alles doen wat de normale betacellen ook doen: het meten van het bloedsuikerniveau en het regelen daarvan via de aanmaak van insuline.

Er zijn eerder betacellen geproduceerd, maar dat waren in feite rijpe cellen die via omprogrammering naar de stamcelfase werden gestimuleerd zich tot betacellen te ontwikkelen. In het nieuwe onderzoek zijn de wetenschappers uitgegaan van menselijke niercellen, HEK-cellen genaamd. De onderzoekers knutselden wat in die HEK-cellen zodat calciumkanalen reageerden op de bloedsuikerspiegel, waarbij de activiteit van de genen die verantwoordelijk zijn voor de aan maak van insuline en het hormoon GLP-1 werden geactiveerd. GLP-1 (afko voor glucagonachtige peptide 1) is een hormoon dat een functie heeft in de regeling van de bloedsuikerspiegel.
De glucosetransporteiwitten zorgen voor het transport van het bloedsuiker naar de betacellen. Als de bloedsuikerspiegel boven een bepaalde limiet komt, dan sluiten de kaliumkanalen in het celmembraan zich. Dat zorgt voor een verandering van de spanningsverdeling over het membraan, waardoor de calciumkanalen opengezet worden en er calcium de cel binnenstroomt. Dat is weer het sein voor een reeks aan vervolgreacties met als resultaat dat er insuline en GLP-1 wordt aangemaakt.

Tests in muizen

De eerste tests in suikerzieke muizen lieten zien dat de cellen uiterst effectief waren. Fussenegger: “Ze werkten beter en langer dan welke oplossing er tot nu toe ook bedacht is voor suikerziekte.” In muizen geïmplanteerd werkten de cellen drie weken lang, waarbij ze voldoende stoffen produceerden om de bloedsuikerspiegel te regelen.
Bij het ontwikkelen van de kunstmatige betacellen hadden de onderzoekers de hulp gehad van een rekenmodel van hun ETHZ-collega Jörgen Stelling. Dat model voorspelt het celgedrag, dat vervolgens experimenteel kan worden geverifieerd. Fussenegger: “De uitkomsten van de experimenten en de berekende waarden waren bijna identiek.”
Hij en zijn medeonderzoekers werken al lang aan biologische oplossingen voor suikerziekte. Een half jaar terug meldden ze het succes met het ontwikkelen van betacellen uit pluripotente stamcellen die op hun beurt weer waren ontstaan uit vetcellen van de ‘zwembandjes’ van mensen.

Dat is echter een dure techniek, aangezien de cellen voor elke patiënt afzonderlijke moeten worden aangemaakt. Dat zou hierbij niet het geval zijn. Ik vraag me dan wel af hoe die cellen uit de klauwen van het eigen afweersysteem van de patiënt blijven.

Onzeker

Het is nog onzeker wanneer die nieuwe methode de markt zal bereiken. Zij zal eerst haar waarde moeten bewijzen in klinische proeven. Dat gaat zeker wel een aantal jaren duren. Fussenegger denkt dat het nog wel tien jaar kan duren vooraleer het zo ver is, vooropgesteld dat de klinische proeven goed uitpakken.

Bron: EurekAlert