Jarenlang zijn onderzoekers, met beperkt succes, op zoek
naar een manier om mensen met diabetes te behandelen door
het reactiveren van hun insuline-producerende beta-cellen.
De "herprogrammering" van verwante alfa-cellen in
beta-cellen zal op een dag een nieuwe en complementaire
benadering bieden voor de behandeling van diabetes type 2.
Het behandelen van mens- en muiscellen met verbindingen die
het celkernenmateriaal chromatine veranderde induceerde de
expressie van beta-cel genen in alfa-cellen, volgens een
nieuwe studie die online verschijnt in het Journal of
Clinical Investigation.
"Dat zou een win-win situatie voor diabetici zijn - ze
zouden meer insuline-producerende beta-cellen krijgen en
minder glucagon-producerende alfa-cellen", zegt hoofdauteur
Klaus H. Kaestner, Ph.D., hoogleraar Genetica en lid van het
Institute of Diabetes, Obesity and Metabolism, Perelman
School of Medicine, University of Pennsylvania. Type 2
diabetici hebben niet alleen gebrek aan insuline maar ze
produceren ook te veel glucagon.
Zowel type 1 en type 2 diabetes worden veroorzaakt door
onvoldoende aantallen insuline-producerende beta-cellen. In
theorie moet de transplantatie van gezonde beta-cellen -
voor type 1 diabetes in combinatie met immunosuppressie voor
het controleren van de autoimmuniteit - de ziekte moeten
stoppen, maar onderzoekers hebben deze cellen nog niet met
grote efficiëntie kunnen genereren in het laboratorium of
uit embryonale stamcellen of door herprogrammering van
volwassen celtypes.
Alfa-cellen zijn een ander type van endocriene cellen in
de pancreas. Zij zijn verantwoordelijk voor het
synthetiseren en uitscheiden van het peptide hormoon
glucagon, dat glucose in het bloed verhoogt.
"Wij behandelden de menselijke eilandjes van Langerhans
met een chemische stof dat een eiwit afremt dat
methyl-chemische groepen legt op histonen dat - naast vele
andere effecten - leidt tot verwijdering van een aantal
histon modificaties die genexpressie beïnvloeden," zegt
Kaestner. "We vonden toen een hoog aantal alfa-cellen die
zich gedroegen als beta-cellen en zelfs wat insuline
produceerden na behandeling met geneesmiddelen.
Histonen zijn eiwitcomplexen waarrond DNA strengen
verpakt zijn in een celkern.
Het team ontdekte dat veel genen in alfa-cellen worden
gekenmerkt door zowel activerende- en onderdrukkende histon
modificaties. Dit omvatte vele genen die belangrijke zijn
voor een beta-celfunctie. Wanneer een bepaald gen wordt
uitgeschakeld kan het gen gemakkelijk worden geactiveerd
door het verwijderen van een modificatie dat de histone
onderdrukt.
"Tot op zekere hoogte lijken menselijke alfa-cellen zich
in een plastische toestand te bevinden," legt Kaestner. "We
redeneerden dat we deze eigenschap zouden kunnen gebruiken
om alfa-cellen te herprogrammeren naar beta-cel fenotype om
de broodnodige insuline-producerende cellen aan te maken."
Vertaling: Andre Teirlinck
