Varia

Arzt-Depesche 3/2021

Neue Strategien der Inselzelltransplantation

Mittels eines neuartigen Prävaskularisierungsansatzes gelang es nun, durch die Inkorporation von mikrovaskulären Fragmenten (MVF) in Inselorganoide die Vaskularisierung von PI + MVF deutlich zu verbessern und eine Normoglykämie in diabetischen Mäusen zu beschleunigten. Dieser Ansatz könnte in Zukunft eine vielversprechende Strategie darstellen, um die Erfolgsraten der klinischen Inselzelltransplantationen zu erhöhen.
Die Inselzelltransplantation als therapeutischer Ansatz für Typ-1-Diabetes (T1D) stellt eine vielversprechende Alternative zur täglichen Insulinapplikation dar. Aufgrund der begrenzten Anzahl an Organspendern und der Tatsache, dass die transplantierten Langerhans-Inseln bisher unzureichend revaskularisiert werden und dadurch deren endokrine Funktion und Überleben meist nicht dauerhaft gewährleistet sind, wird dieser Therapieansatz bisher noch nicht in der klinischen Routine angewendet.
Um dieses Problem zu lösen, wurde eine neuartige Strategie getestet, bei der prevaskularisierte Inselorganoide (PI) mittels Fusion von Inselzellen und MVF generiert wurden. Hierzu wurden Inselzellen und MVF aus C57BL/6N-Spendermäusen isoliert und über fünf Tage mithilfe der Liquid- Overlay-Technik kokultiviert. Später wurden dieses in diabetische Empfängermäuse transplantiert.
Diese so gewonnenen insulinsekretierenden Organoide wiesen eine signifikant höhere angiogene Aktivität und Viabilität auf im Vergleich zu frisch isolierten oder kultivierten Inselzellen sowie den nicht prävaskularisierten Inselzellorganoiden. Zurückzuführen ist Letzteres wohl auf die parakrine Signalübertragung zwischen ß-Zellen und MVF. In vivo konnte innerhalb der ersten Tage nach Transplantation bei den PI + MVF eine beschleunigte Vaskularisierung und eine gesteigerte Durchblutung nachgewiesen werden. Die Transplantation mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Inselorganoiden führte in diabetischen Mäusen schon innerhalb von vier Tagen zu einer Normoglykämie, während dies mit einer gleichen Anzahl transplantierter Langerhans-Insel über einen Zeitraum von 28 Tagen nicht zu erreichen war. Mit dieser Methode könnten zwei Limitationen der Inseltransplantation adressiert werden und zwar das Problem unzureichender Organspenden und das erfolglose Engraftment der Inselzellen. In Zukunft könnte zudem die immunsuppressive Therapie umgangen werden, indem man diese Strategie nutzt, um insulinproduzierende Zellen aus humanen embryonalen Stammzellen oder induzierten pluripotenten Stammzellen mit durch Liposuktion gewonnenen autologen MVF zu fusionieren. GH
Quelle: Nalbach L et al.: Improvement of islet transplantation by the fusion of islet cells with functional blood vessels. EMBO Mol Med 2021; Jan 11, 13(1): e12616

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