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Begünstigen fehlregulierte Gene in der Bauchspeicheldrüse Typ-2-Diabetes?

Neue entdeckte Gene könnten mit Ausfall insulinproduzierender Zellen bei Diabetes in Verbindung stehen

Validierung von PDX1
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Typ-2-Diabetes, der weltweit rund eine halbe Milliarden Menschen betrifft, resultiert aus der Unfhigkeit der Betazellen der Bauchspeicheldrse, dem Krper ausreichend Insulin zuzufhren, um den Blutzuckerspiegel fr ein gesundes Leben aufrechtzuerhalten. Unter der Leitung von Prof. Michele Solimena an der Technischen Universitt Dresden und des Helmholtz Zentrum Mnchen, Dr. Anke M. Schulte von Sanofi in Frankfurt, Dr. Mark Ibberson vom Schweizer Institut fr Bioinformatik (Lausanne) und Prof. Piero Marchetti von der Universitt von Pisa und als Teil des EU-Innovative Medicine Initiative (IMI) Forschungskonsortiums IMIDIA, haben die Wissenschaftler in einer gemeinsamen Studie einen neuartigen Cluster von fehlregulierten Genen in den Pankreasinseln von Patienten mit Typ-2-Diabetes identifiziert. Diese Erkenntnisse wurden nun in Diabetologia verffentlicht, der Fachzeitschrift der European Association fort he Study of Diabetes (EASD).

"Wir glauben, dass unsere Daten neue molekulare Erkenntnisse darber liefern, was in diabetischen Betazellen schiefluft und setzen damit neue Mastbe, wie Studien auf diesem Gebiet in Zukunft durchgefhrt werden sollten." Und weiter sagt Prof. Michele Solimena, einer der vier fhrenden Forscher dieser Studie: "Wir sind zuversichtlich, dass unser Ansatz letztendlich eine neue Sichtweise dafr liefern wird, wie die Exposition von Betazellen gegenber Nahrstoffberlastung deren Funktion ber lngere Zeit verschleien wird und damit ihre Fhigkeit beeintrchtigt, den bermigen Bedarf an Insulin zur Aufrechterhaltung der metabolischen Homostase zu decken."

Das Ziel des IMIDIA-Konsortiums, das von Februar 2010 bis September 2016 insgesamt 14 europische akademische Institutionen, groe Pharmaunternehmen und Biotech- Unternehmen umfasste, war die Identifizierung neuer Wege zur Regeneration, Erhaltung und zum Schutz von insulinproduzierenden pankreatischen Betazellen als Mittel zur Beschleunigung der Entdeckung von effektiveren Strategien zur Prvention und Behandlung von Typ-2-Diabetes. Eine Hauptaufgabe des IMIDIA-Konsortiums bestand darin, zu definieren, welche Gene in Betazellen von diabetischen Patienten im Vergleich zu Betazellen von nicht-diabetischen Patienten abnormal exprimiert werden. Die vernderte Expression dieser Gene konnte dann fr das Betazellversagen bei Diabetes verantwortlich sein.

Erstmals basierten die Forscher ihre vergleichende Genexpressionsanalyse nicht nur auf Inselzellen, die von nicht-diabetischen und diabetischen Organspendern gesammelt wurden und fr die die Verfgbarkeit klinischer Informationen begrenzt ist, sondern sie basierten auch auf Inselzellen von Patienten, die sich einer Bauchspeicheldrsenoperation unterziehen mussten. Fr die letztgenannten Patienten lagen eingehende medizinische Informationen vor, und der Diabetes-Status konnte ebenfalls unmittelbar vor der Operation genau beurteilt werden.

Dieser Ansatz ermglichte es daher, die grte Sammlung von Inselzellen aus nichtdiabetischen und diabetischen, aber auch aus prdiabetischen Personen zu erstellen. Mit Hilfe dieser Proben identifizierten die Forscher 19 Gene, deren Expression sowohl in den Inselzellen der diabetischen Organspender als auch in denen der diabetischen chirurgischen Patienten im Vergleich zu denen nicht-diabetischer Spender und Patienten verndert wurde.

Neun dieser 19 Gene waren bisher noch nie in diabetischen Inselzellen als dysreguliert beschrieben. Allerdings konnte die Studie keinen Beweis dafr finden, dass eines dieser Gene in Inselzellen von prdiabetischen Probanden dysreguliert vorliegt. Das knnte darauf hindeuten, dass ihre genderte Expression eher eine Konsequenz als die Ursache des Betazellausfalls im Diabetes ist. Zuknftige Studien sollen daher untersuchen, welche Gene vor dem Absterben der Betazellen fehlreguliert sind. Dazu mssen aber mehr Inselzellen von prdiabetischen Probanden gesammelt werden, und genau das ist eine der Hauptaufgaben des krzlich ins Leben gerufenen EU-IMI-Konsortiums RHAPSODY, dem alle vier Teams angehren, die als Partner die vorliegende IMIDIA-Studie leiten.

ber IMIDIA

IMIDIA ("Innovative Medicines Initiative for Diabetes", www.imidia.org) ist ein ffentlich-privates Konsortium, das von der Initiative Innovative Medicines Initiative (IMI) finanziert und von Sanofi, Servier und der Universitt Lausanne geleitet wird. Fhrende europische Betazell-Experten aus 14 akademischen Institutionen, acht Pharma-Forschungseinrichtungen sowie eines Biotechunternehmens haben sich dabei offiziell im Rahmen des IMIDIA-Projekts zur Diabetesbekmpfung zusammengeschlossen.

IMIDIA arbeitet an der Entwicklung neuartiger, patientenorientierter Werkzeuge, Biomarkern und grundlegendem Wissen ber die Organisation von Betazellen, um den Weg zu einem verbesserten Diabetesmanagement zu ebnen. Es handelt sich um eine einzigartige Zusammenarbeit fhrender europischer Forschungsgruppen, die sich auf die notwendigen Innovationen konzentriert, diese eng an die Anwendung koppelt und evaluiert, um dadurch neue Diagnostika, Prognosen und Therapeutika zu entwickeln. Rund 100 Forscher beschftigen sich in sechs verschiedenen wissenschaftlichen Arbeitspaketen mit neuartigen Anstzen, wie z. B. bildgebenden Biomarkern, Systembiologie und Signalweganalysen. Alle mit dem Ziel, patientenrelevante in vitro und in vivo Krankheitsmodelle sowie Biomarker zur berwachung des Krankheitsverlaufs und der Therapie zu entwickeln.

IMIDIA-Teilnehmer waren AstraZeneca, Boehringer Ingelheim, die franzsische Atomenergiebehrde (CEA), die Medizinische Hochschule Hannover, das Imperial College London, Lilly, das Nationale Zentrum fr wissenschaftliche Forschung (CNRS), das Nationale Institut fr Gesundheit und medizinische Forschung (INSERM), Novo Nordisk, Roche, Sanofi, Sarl Endocells, Servier, SIB-Schweizer Institut fr Bioinformatik, Vrije Universitt Brssel, Technische Universitt Dresden, Universitt Genf, Universitt Lausanne, Universitt Paris Diderot und Universitt Pisa. Zustzliche finanzielle Untersttzung fr diese Studie kam durch das Deutsche Zentrum fr Diabetesforschung (DZD e.V), das vom Bundesministerium fr Bildung und Forschung untersttzt wird, dem italienischen Ministerium fr Bildung und Forschung sowie vom Wellcome Trust, dem Medical Research Council und der Royal Society in Grobritannien.

Quellen

Publikation: "Systems biology of the IMIDIA biobank from organ donors and pancreatectomised patients defines a novel transcriptomic signature of islets from individuals with type 2 diabetes".

Bildunterschrift: Validierung von PDX1, einem Transkriptionsfaktor der sich oberhalb der T2D-Inselsignaturgene befindet.
Bildquelle: Solimena/Diabetologia

zuletzt bearbeitet: 02.12.2017 nach oben

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