For personer med type 1-diabetes kan transplantation af insulinproducerende celler være håbet om et liv uden daglige indsprøjtninger. Men selv når transplantationen lykkes, kan behandlingen senere bryde sammen indefra. Det er netop dette skjulte svigt, et nyt studie nu forsøger at forhindre – ed hjælp af et lille peptid, som beskytter cellerne mod at bryde sammen.
I mange år har forskere og læger arbejdet på at give patienter med type 1-diabetes nye insulinproducerende celler – de såkaldte betaceller – så de kan slippe for daglige stik med insulinpennen i maveskindet.
Kliniske forsøg er allerede i gang, og de første resultater er lovende – men effekten holder ikke altid over tid.
En del af forklaringen er, at de transplanterede celler bliver stressede og begynder at danne amyloid plak – små protein-klumper af det insulin-relaterede hormon IAPP, som langsomt kvæler cellerne og får behandlingen til at svigte.
“Når cellerne udsættes for stress under og efter transplantationen, kan de begynde at danne amyloid plak,” forklarer lektor Joey Lau Börjesson fra Uppsala Universitet.
Joey Lau Börjesson er en af forskerne bag et nyt studie, der netop tager fat i denne udfordring: hvordan man kan forhindre plakdannelsen – og dermed give de transplanterede celler bedre chance for at overleve og fungere som de skal.
“Det handler om at øge cellernes overlevelse efter transplantation, så sandsynligheden for succes er størst mulig. Her peger vi på, hvordan vi med peptidet BRICHOS kan forhindre plakdannelse og derigennem forhindre nogle insulinproducerende celler i at gå til grunde,” forklarer Joey Lau Börjesson.
Forskningen er offentliggjort i Diabetologia.
Men problemet stopper ikke ved transplantation
Joey Lau Börjesson arbejder med prækliniske modeller for type 1-diabetes og forsker blandt andet i, hvordan man med stamceller kan erstatte de betaceller, der er gået tabt ved udvikling af sygdommen.
Forskningen inden for området er kommet langt, men problemet med plakdannelse i betacellerne er endnu ikke løst.
Amyloid plak kendes også fra Alzheimers, hvor lignende protein-ophobninger får nerveceller i hjernen til gradvist at miste deres funktion. Det samme grundlæggende problem ses i type 2-diabetes, hvor amyloid kan skade de insulinproducerende betaceller.
Fælles for det samlede billede er, at vi i dag mangler effektive måder at gribe ind over for selve plakdannelsen – og dermed beskytte cellerne.
“En løsning på problemet med plakdannelse vil derfor have potentiale inden for flere felter,” forklarer Joey Lau Börjesson.
Det gør opdagelsen relevant langt ud over type 1-diabetes – for amyloid plak spiller en central rolle i flere alvorlige sygdomme, hvor celler gradvist mister deres funktion.
Et naturligt peptid beskytter cellerne mod plak
Her skifter historien retning: for netop her kommer peptidet BRICHOS ind i billedet. Tidligere studier peger på, at peptidet BRICHOS spiller en vigtig rolle i reguleringen af plakdannelse.
“BRICHOS fungerer som en slags beskyttelse, der hjælper cellerne med at holde skadelige proteiner adskilt, så de ikke klumper sig sammen og danner plak,” forklarer Joey Lau Börjesson.
Netop det gør peptidet interessant i en transplantationssituation, hvor cellerne i forvejen er under pres.
Joey Lau Börjessons gruppe har tidligere vist, at BRICHOS kan modvirke plakdannelse i betaceller. I det nye studie undersøges det, om peptidet også kan beskytte stamcelleproducerede betaceller.
Stamcelleproducerede betaceller er den type celler, der benyttes i kliniske forsøg, hvor man hos mennesker med type 1-diabetes genskaber muligheden for at producere insulin på egen hånd.
Når cellerne stresses, viser BRICHOS sin effekt
I studiet blev der arbejdet med cellekulturer, hvor menneskelige stamceller i laboratoriet udvikles til insulinproducerende betaceller – en præklinisk model, der bruges til at teste cellernes robusthed før transplantation.
Når disse celler stresses med høje koncentrationer af glukose i omgivelserne, begynder de at producere amyloid plak.
Det er det samme, som sker i bugspytkirtlen hos personer med type 2-diabetes og efter transplantation hos personer med type 1-diabetes.
Resultaterne viste, at når cellerne fik ekstra BRICHOS, dannede de langt færre af de skadelige protein-klumper.
Cellerne blev fået til at producere mere BRICHOS ved hjælp af en velkendt laboratorieteknik, hvor et gen bringes ind i cellerne.
“BRICHOS bliver allerede udtrykt i celler i lave koncentrationer for blandt andet at holde styr på produktionen af plak under normale omstændigheder. Under andre betingelser, for eksempel i forbindelse med udvikling af type 2-diabetes eller ved transplantationer ved type 1-diabetes, kan BRICHOS i naturlige koncentrationer dog ikke følge med, men når vi får cellerne til at producere mere af peptidet end normalt, hæmmer det fortsat plakdannelsen,” forklarer Joey Lau Börjesson.
Næste skridt: virker det også i levende organismer?
Joey Lau Börjesson er optimistisk på baggrund af både det nye studie og tidligere resultater med BRICHOS.
“Hvis vi kan beskytte cellerne bedre, øger vi chancen for, at transplantationen faktisk holder på lang sigt,” siger han.
I praksis kunne det betyde, at man ved transplantation af stamcelleafledte betaceller samtidig øger mængden af BRICHOS for at mindske risikoen for skadelig plakdannelse.
Hvis resultaterne holder i de næste forsøg, kan det betyde forskellen mellem en behandling, der kun virker kortvarigt – og en transplantation, der giver et varigt alternativ til daglige insulinindsprøjtninger. Før det kan blive virkelighed, skal effekten dog bekræftes i levende organismer.
“Det er forholdsvist let at undersøge i en cellemodel, hvor vi har styr på, hvad der sker i petriskålen. “Nu er næste skridt, at vi skal undersøge effekten i en dyremodel og se, om den samme beskyttelse også gælder i et levende system – og om der er bivirkninger,” slutter Joey Lau Börjesson.
