Diabetesforschung Mini-Labor auf dem ChipFünf Zentimeter klein ist ein Mini-Labor, auf dem große Hoffnungen der Diabetesforschung liegen: Auf diesem Chip wachsen insulinproduzierende Zellen – hier vergrößert als Zellkugeln dargestellt – die von Typ-1-Diabetikerinnen und -Diabetikern für eine Transplantation benötigt werden.
Diabetes
mellitus ist ein Sammelbegriff für
verschiedene Störungen des Stoffwechsels. Ihr gemeinsames Merkmal: erhöhte
Blutzuckerwerte.
Bei Diabetes-Typ-1 werden die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört, deshalb kann eine Transplantation dieser Zellen helfen.
Bei Diabetes-Typ-1 werden die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört, deshalb kann eine Transplantation dieser Zellen helfen.
Bislang werden die insulinproduzierenden Zellen aus Organspenden Verstorbener gewonnen. Sie sind knapp und werden oft vom Immunsystem des Empfängers abgestoßen. Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 1,6 Millionen Euro geförderte Chip könnte eine neue Behandlungsmöglichkeit schaffen.
Die Forschenden arbeiten daran, auf dem Chip
aus patienteneigenen Stammzellen die fehlenden insulinproduzierenden Zellen zu züchten. Der Weg ist
jedoch lang und komplex. Im Labor erfordert dies mehr als vier Wochen Zeit, rund 20 verschiedene Signalproteine und genau definierte Kulturbedingungen.
„Mit einer Zellersatztherapie haben wir eine reelle Chance auf Heilung, anstatt wie bisher nur Symptome zu behandeln“, fasst Projektleiter Professor Dr. Heiko Lickert zusammen, Direktor des Instituts für Diabetes- und Regenerationsforschung (IDR) am Helmholtz Zentrum München.
Heiko Lickert leitete das Projekt gemeinsam mit Bioingenieur Dr. Matthias Meier, Teamleiter am Münchner Helmholtz Pioneer Campus, der hier den Prototypen des Chips mikroskopisch untersucht.
„Unser Ziel ist es, auf dem Chip die Entwicklung von insulinproduzierenden Zellen so gut wie möglich zu simulieren“, so Meier.
Der Chip muss in der Lage sein, verschiedene Blutzuckerspiegel zu simulieren, damit die Forschenden untersuchen können, wie die neuen Zellen ihre Insulinproduktion auf den Blutzuckergehalt einstellen.
Das System unterstützt
eine Qualitätskontrolle der sich entwickelnden Zellen. So wird
sichergestellt, dass nur Zellen transplantiert werden, die bei steigendem
Blutzucker auch das benötigte Insulin abgeben.
Bevor der Chip zur Behandlung von Diabetes-Typ-1-Patientinnen und -Patienten eingesetzt werden kann,
sind noch zwei große Herausforderungen zu bewältigen:
die Vergrößerung des Produktionsmaßstabes und die
Entwicklung einer optimalen Transplantationsmethode für die gezüchteten Zellen.
Die Einsatzmöglichkeiten des Chips gehen über den Gewinn von insulinproduzierenden Zellen zur Transplantation hinaus. Auch die Erforschung genereller Mechanismen der Entstehung von Diabetes und die Entwicklung personalisierter Therapieansätze sind damit möglich.
Weitere Informationen:
Weiterlesen:
Newsletter-Artikel "Diabetesforschung: Mini-Labor auf dem Chip"
Die Förderung:
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte das Projekt im Rahmen der Maßnahme „Innovative Stammzelltechnologien für die individualisierte Medizin“
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Heiko Lickert
Helmholtz Munich
Institut für Diabetes- und Regenerationsforschung
www.helmholtz-muenchen.de/idr
Dr. Matthias Meier
Helmholtz Munich
Helmholtz Pioneer Campus
www.pioneercampus.org
Newsletter-Artikel "Diabetesforschung: Mini-Labor auf dem Chip"
Die Förderung:
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte das Projekt im Rahmen der Maßnahme „Innovative Stammzelltechnologien für die individualisierte Medizin“
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Heiko Lickert
Helmholtz Munich
Institut für Diabetes- und Regenerationsforschung
www.helmholtz-muenchen.de/idr
Dr. Matthias Meier
Helmholtz Munich
Helmholtz Pioneer Campus
www.pioneercampus.org
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Mini-Labor auf dem Chip
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