Typ-1-Diabetes: Insulinproduzierendes Implantat in der Entwicklung
Durchbruch bei der Behandlung von Typ-1-Diabetes?
(3.8.2021) - Mit Hilfe von 3D-Druck und intelligenten Biomaterialien wird zur Zeit ein Implantat für Menschen mit Typ-1-Diabetes entwickelt, welches in der Lage sein soll, Insulin zu produzieren. Ein solches voll funktionsfähiges Implantat könnte die Behandlung von Typ-1-Diabetes revolutionieren.
Implantat erkennt und reguliert Blutzuckerspiegel
Bei der neuen Untersuchung werden aus menschlichen Stammzellen hergestellte insulinproduzierende Betazellen verwendet, um ein Implantat zu entwickeln, welches den Blutzuckerspiegel erkennt und reguliert, indem es zu einem bestimmten Zeitpunkt die richtige Menge Insulin abgibt, erläutern die an der Entwicklung beteiligten Fachleute der Rice University.
Blutzuckerwerte schwer einzuhalten
Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, die dazu führt, dass die Bauchspeicheldrüse kein Insulin mehr produziert, ein Hormon, welches den Blutzuckerspiegel kontrolliert. Typ-1-Diabetes kann mit der Hilfe von Insulininjektionen behandelt werden. Es ist jedoch häufig schwierig, die Insulineinnahme mit Essen, Sport und anderen Aktivitäten in Einklang zu bringen, so das Team. Dies hat zur Folge, dass viele Menschen die angestrebten Blutzuckerwerte dauerhaft nicht erreichen.
Das Ziel der Forschungsgruppe war es, mittels der entwickelten Implantate den Blutzuckerspiegel von Mäusen mit Diabetes mindestens sechs Monate lang zu regulieren. Dazu war es nötig, den implantierten Betazellen die Fähigkeit zu verleihen, auf schnelle Veränderungen des Blutzuckerspiegels zu reagieren, erläutern die Forschenden.
Implantierte Zellen in Nähe des Blutkreislaufs bringen
„Wir müssen die implantierten Zellen in die Nähe des Blutkreislaufs bringen, damit die Betazellen Veränderungen des Blutzuckerspiegels wahrnehmen und schnell darauf reagieren können”, berichtet Studienautor Jordan Miller von der Rice University. Die insulinproduzierenden Zellen seien im Idealfall nicht weiter als 100 Mikrometer von einem Blutgefäß entfernt.
„Wir verwenden eine Kombination aus Vorvaskularisierung durch fortschrittliches 3D-Bioprinting und wirtsvermitteltem Gefäßumbau, um jedem Implantat mehrere Möglichkeiten der Wirtsintegration zu geben”, erklärt der Fachmann.