Fremstilling af afgørende diabetesceller kan forbedres – Københavns Universitet

sund.ku.dk > Nyheder > 2017 > Fremstilling af afgøre...

21. september 2017

Fremstilling af afgørende diabetesceller kan forbedres

Stamceller

I fremtiden kan diabetikere måske have godt af at få transplanteret insulinregulerende betaceller ind i kroppen, fordi deres egne betaceller er ødelagt eller dårligt fungerende. Men den nuværende måde at fremstille betacellerne på har væsentlige mangler, viser ny stamcelleforskning fra Københavns Universitet. Betacellerne ender med at ligne alfaceller for meget.


Betaceller regulerer insulinmængden i blodet, men når du lider af type 1 diabetes, har du næsten ingen betaceller tilbage i kroppen. Immunsystemet angriber nemlig betacellerne.

Insulinens rolle er at nedbringe blodsukkerniveauet, når det er for højt. Men folk med diabetes har ikke den funktion i deres krop, og derfor er de nødt til at få injektioner med insulin, så deres blodsukker kan blive reguleret.

Forskere forsøger at producere betaceller kunstigt, som kan gives til diabetespatienterne. Formålet er, at deres blodsukkerregulering igen skal fungere af sig selv. Og nu giver et nyt forskningsresultat fra Københavns Universitet og Novo Nordisk publiceret i det videnskabelige tidsskrift Stem Cell Reports en bedre forståelse af, hvordan man kan producere betaceller fra menneskelige embryonale stamceller.

”Lige nu kan vi få stamceller til at udvikle sig til noget, der minder om rigtige betaceller. Men vores forskning viser, at den nuværende metode får dem til at ligne alfaceller lidt for meget. Til gengæld har vi med denne forskning også fået en bedre forståelse af den udvikling, stamceller går igennem, når de udvikler sig hen i mod at blive betaceller. Faktisk viser vi også, at cellerne godt kan udvikle sig ad forskellige veje og stadig ende som samme type betaceller,” fortæller Anne Grapin-Botton, professor i Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Biology, DanStem.

Undersøgte celler enkeltvist
Forskerne har taget udgangspunkt i såkaldt pluripotente stamceller, der har evnen til at udvikle sig til alle slags celler i kroppen. De har med i forvejen kendte metoder analyseret omkring 600 forskellige celler på vej til betacelle differentiering, og de har undersøgt cellerne enkeltvist for at finde ud af, hvor meget de molekylært ligner betacellerne.

Her fik de vigtig ny viden om den måde cellerne udvikler sig på, og hvilke gener der er vigtige for denne udvikling. Blandt andet var det vigtigt, at generne NXK6.1 og MNX1 blev aktiveret, hvis cellerne skulle ende med at blive til betaceller.

”Det her studie kigger dybt ind i de molekylære mekanismer og helt ned på enkeltcelle-niveau. Vi kigger ikke på, hvad gennemsnittet af celler gør, som andre forskere tidligere har gjort. Vi kigger på alle de individuelle celler. Vi gør det i håbet om, at vi kan forhindre dem, der er ved at udvikle sig i en forkert retning. Det giver os en ny forståelse af den vej, som cellerne går i deres udvikling,” siger Anne Grapin-Botton.

Begynder men fuldfører ikke processen
Alfaceller har den modsatte funktion af betaceller. De sørger for at kroppen udskiller hormonet glukagon i blodet, når blodsukkerniveauet er for lavt. Så mens alfacellerne er skyld i, at blodsukkeret stiger, sørger betacellerne for, at det falder. Og når de celler, man kan udvikle lige nu, ender med at ligne alfaceller for meget, er de ikke optimale for diabetespatienter.

”Cellerne begynder helt klart processen med at blive til enten alfa- eller betaceller, men de fuldfører den ikke. Der bliver vi nødt til at forske videre for at få endnu mere viden om, hvordan vi kan optimere de sidste trin i udviklingen imod betacellerne,” forklarer Anne Grapin-Botton.

Studiet er lavet i samarbejde med projektleder Christian Honoré fra Novo Nordisk og støttet af Innovationsfonden, Danmarks Grundforskningsfond og Novo Nordiskfonden.

Læs hele studiet: ‘Single-Cell Gene Expression Analysis of a Human ESC Model of Pancreatic Endocrine Development Reveals different paths to β-Cell Differentiation’