Diabetes ist eines der drängendsten Gesundheitsprobleme unserer Zeit, und jetzt haben schwedische Wissenschaftler einen neuen Weg zur Bekämpfung der Krankheit aufgezeigt. Es stellt sich heraus, dass das Auge möglicherweise ein wirksamer Ort für die Implantation von Insulin-sezernierenden Zellen zur Kontrolle des Blutzuckerspiegels ist.
Das Immunsystem von Menschen mit Typ-1-Diabetes greift fälschlicherweise die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse an, was dazu führt, dass der Körper nicht in der Lage ist, den Blutzuckerspiegel zu regulieren, was zu einer Reihe gesundheitlicher Probleme führt.
Eine vielversprechende neue Behandlung besteht darin, aus den Stammzellen eines Patienten neue Pankreaszellen zu züchten, sie in ein Gerät zu laden und sie in den Körper zu implantieren. Klinische Studien am Menschen haben gezeigt, dass die Therapie erfolgreich ist, aber es gibt ein großes Problem: Das Immunsystem betrachtet das Gerät als fremd und lehnt es ab. Immunsuppressive Medikamente können dieses Problem lösen, können Patienten aber auch anfällig für Infektionen und andere Krankheiten machen.
Jetzt haben Wissenschaftler des schwedischen KTH Royal Institute of Technology und des Karolinska Institutet eine Möglichkeit aufgezeigt, eine Abstoßung von Implantaten zu verhindern. In früheren Studien wurde das Gerät unter die Haut implantiert, in der neuen Studie implantierte das Team es jedoch in das Auge. Das hört sich zwar unangenehm an, hat aber vor allem den Vorteil, dass sich im Auge keine Immunzellen befinden, die negativ auf das Implantat reagieren. Darüber hinaus liegt der Augapfel in der Nähe von Blutgefäßen, sodass Insulin schnell in den Blutkreislauf gelangen kann. Wissenschaftler können die Funktion von Insulin einfach durch einen Blick auf den Augapfel überwachen.
In Tests entwickelten die Forscher ein keilförmiges Gerät mit einer Länge von 240 Mikrometern und implantierten es Mäusen in die vordere Augenkammer – den Raum zwischen Hornhaut und Iris. Das Gerät enthält winzige Organe in Form von Pankreasinseln, die Insulin produzieren.
Woutervander Wijngaart, Mitautor der Studie, sagte: „Wir haben dieses medizinische Gerät entwickelt, um lebende Mikroorgane in einem Mikrokäfig unterzubringen, und haben die Klappentechnologie eingeführt, um zusätzliche Fixierungsanforderungen zu vermeiden.“
Bei Tests an Mäusen stellte das Team fest, dass das Gerät über mehrere Monate hinweg immobilisiert blieb. Die Zellen integrierten sich schnell in die Blutgefäße des Auges und funktionierten während des Experiments normal.
Diese Proof-of-Concept-Studie zeigt, dass das Auge ein idealer Ort für Zelltherapien zur Behandlung von Diabetes und anderen Krankheiten ist.
Anna Herland, Erstautorin der Studie, sagte: „Unsere Studie ist ein erster Schritt hin zu fortschrittlichen medizinischen Mikrogeräten, die die Funktion transplantierter Zellen sowohl lokalisieren als auch überwachen können. Unser Design wird es ermöglichen, in Zukunft fortschrittlichere Gerätefunktionen zu integrieren und zu nutzen, wie zum Beispiel integrierte Elektronik oder Medikamentenfreisetzung.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.