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Mini-Organ würde Bauchspeicheldrüse zur Behandlung von Typ-1-Diabetes nachahmen

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DIENSTAG, 5. März 2013 (HealthDay News) - Ein neues biotechnologisches Miniaturorgan namens BioHub Eines Tages bieten Menschen mit Typ-1-Diabetes die Freiheit von ihrer Krankheit.

Im Endstadium würde der BioHub eine Bauchspeicheldrüse nachahmen und transplantierten Inselzellen als Zuhause dienen, indem er sie mit Sauerstoff versorgt, bis sie ihre eigene Blutversorgung aufbauen könnten. Inselzellen enthalten Beta-Zellen, die die Zellen sind, die das Hormon Insulin produzieren. Insulin hilft dem Körper, die in Nahrungsmitteln enthaltenen Kohlenhydrate zu verstoffwechseln, so dass sie als Brennstoff für die Körperzellen verwendet werden können.

Der BioHub würde auch eine Unterdrückung des Immunsystems bewirken, das auf die Inselzellen beschränkt wäre oder möglich wäre Jede Inselzelle könnte eingekapselt werden, um sie gegen den Autoimmunangriff zu schützen, der Typ-1-Diabetes verursacht.

Der erste Schritt besteht jedoch darin, Inselzellen in den BioHub zu laden und ihn in einen Bereich des Abdomens, das als Omentum bekannt ist, zu transplantieren. Diese Studien werden voraussichtlich innerhalb des nächsten Jahres oder anderthalb Jahren beginnen, sagte Dr. Luca Inverardi, stellvertretender Leiter der translationalen Forschung am Diabetes Research Institute der Universität von Miami, wo der BioHub entwickelt wird.

Dr. Camillo Ricordi, der Direktor des Instituts, sagte, das Projekt sei sehr aufregend. "Wir bauen alle Teile des Puzzles zusammen, um die Bauchspeicheldrüse zu ersetzen", sagte er.

"Zunächst müssen wir schrittweise vorgehen und die Komponenten des BioHubs klinisch testen", sagte er. "Der erste Schritt ist, die Gerüstanordnung zu testen, die wie eine normale Inselzelltransplantation funktioniert."

Das Diabetesforschungsinstitut behandelt Typ-1-Diabetes bereits erfolgreich mit Inselzelltransplantaten in die Leber.

Bei Typ-1-Diabetes Bei einer Autoimmunerkrankung greift das Immunsystem des Körpers irrtümlicherweise die Beta-Zellen an, die in den Inselzellen enthalten sind. Dies bedeutet, dass jemand mit Typ-1-Diabetes nicht mehr das Insulin produzieren kann, das er benötigt, um Zucker (Glukose) in die Körperzellen zu bekommen, so dass er das verlorene Insulin ersetzen muss. Dies kann nur durch mehrere tägliche Injektionen oder mit einer Insulinpumpe über ein winziges Röhrchen unter die Haut eingeführt und alle paar Tage gewechselt werden.

Obwohl Inselzelltransplantation bei der Behandlung von Typ-1-Diabetes sehr erfolgreich war, ist die zugrunde liegende Autoimmunerkrankung noch da. Da transplantierte Zellen von Kadaverspendern stammen, müssen Menschen, die Inselzelltransplantate haben, immunsupprimierende Medikamente einnehmen, um die Abstoßung der neuen Zellen zu verhindern. Dies birgt die Gefahr, dass Komplikationen durch die Medikamente entstehen, und das Immunsystem zerstört im Laufe der Zeit die neuen Inselzellen.

Aufgrund dieser Probleme ist die Inselzelltransplantation im Allgemeinen Personen vorbehalten, deren Diabetes sehr schwer zu kontrollieren ist die kein Bewusstsein mehr für potenziell gefährliche niedrige Blutzuckerspiegel haben.

Julia Greenstein, Vizepräsidentin für Cure Therapies bei JDRF (früher Juvenile Diabetes Research Institute), sagte, dass die Risiken der Inselzelltransplantation derzeit die Vorteile für gesunde überwiegen Menschen mit Typ-1-Diabetes.

Hier kommt der BioHub ins Spiel.

"Der BioHub ist wie ein Nest, in dem die Inselzellen sitzen und geschützt und gepflegt werden", sagte Inverardi. "Es ist eine transparente, flache Struktur von ungefähr der Größe eines Viertels. Es ist so geformt, dass man die Inselzellen hineinlegen kann und es porös ist, damit [die Inseln eine neue Blutversorgung entwickeln können]."

Das Gerät ist hergestellt einer Silikonverbindung, die bereits für andere medizinische Bedingungen verwendet wird. "Der BioHub ist ... wie ein offener Rahmen, mit etwa 95 Prozent Luft. Das Design hält die Inseln davon ab, zusammenzuklumpen", sagte Ricordi, der hinzufügte, dass dies wahrscheinlich zu einem Bedarf nach weniger Inselzellen führen würde. Und er sagte, dass das Design den Forschern erlaubt, neue Komponenten hinzuzufügen, wie sie entwickelt und genehmigt wurden.

In Zukunft könnte sich der BioHub in einem noch natürlicheren Behälter befinden, beispielsweise in einer abgeknickten Vene, die einen Beutel für die Inselzellen bilden würde, sagte Ricordi. Der Vorteil einer Vene liegt darin, dass die Blutversorgung bereits vorhanden ist.

Zunächst implantieren die Forscher den BioHub in den Omentumbeutel, einen Bereich in der Auskleidung der Bauchhöhle, der den Magen mit anderen Bauchorganen verbindet. Einmal dort, würde der BioHub ändern Blutzuckerspiegel und würden Insulin freizugeben, wenn nötig.

Inverardi sagte einer der größten Vorteile für den BioHub ist, dass Forscher leicht in der Lage sein werden, den besten Standort für die Transplantation Inselzellen zu finden, weil wenn eine Website nicht gut funktioniert, kann das Gerät leicht abgerufen werden.

Inverardi und Ricordi erwarten beide, dass diese Phase gut verläuft und erwarten, dass der BioHub mit den transplantierten Inseln Insulin produziert.

Schließlich die Forscher Ich hoffe, eine Immunsuppression zu entwickeln und zu testen, die nur im Bereich der Inselzellen stattfindet, anstatt den ganzen Körper zu beeinflussen. Ein möglicher Weg, dies zu erreichen, ist laut Inverardi, die Inselzellen in einem Material zu verkapseln, das den Zellen erlaubt, zu atmen und Insulin auszutauschen, aber jeden Immunangriff abstößt. An diesem Punkt ist kein Zeitplan für klinische Studien dieses Teils des BioHub geplant.

Die Forscher hoffen auch, alternative Quellen für die Verwendung von Inselzellen im BioHub zu finden. Mögliche Forschungsansätze umfassen lebende, verwandte Spender; Inselzellen von Schweinen; und Stammzell-produzierten Inseln.

"Wir sind begeistert von dieser Forschung", sagte Greenstein. "Dies ist ein inkrementeller Schritt, der den Fortschritt anzeigt, aber bis wir die Notwendigkeit einer chronischen Immunsuppression beseitigen, beschränkt sich die Anwendung auf Patienten mit schwerer [niedriger Blutzucker] Unwissenheit." Zuletzt aktualisiert: 3/5/2013 Copyright @ 2017 HealthDay. Alle Rechte vorbehalten.

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