Autologe adulte Stammzellen für Patienten mit Typ-1-Diabetes und einer erfolgreichen Nierentransplantation

Die Inseltransplantation als mögliche Behandlung von Diabetes wurde in den letzten 10 Jahren ausgiebig untersucht. Ein derartiger Ansatz wird jedoch immer begrenzt sein, hauptsächlich weil es schwierig ist, eine ausreichend große Zahl von gereinigten Inseln von Leichenspendern zu erhalten. Eine Alternative zur Organ- oder Gewebetransplantation ist die Verwendung einer erneuerbaren Zellquelle. Adulte Stammzellen sind klonogene Zellen, die sowohl zur Selbsterneuerung als auch zur Multiliniendifferenzierung fähig sind. Diese Zellen haben das Potenzial, sich zu vermehren und zu jedem Zelltyp zu differenzieren und in vitro genetisch modifiziert zu werden, wodurch Zellen bereitgestellt werden, die isoliert und für die Transplantation verwendet werden können.

Jüngste Studien haben gut definierte Differenzierungsprotokolle ergeben, die verwendet werden können, um Stammzellen in spezifische Zelllinien wie Neuronen, Kardiomyozyten und insulinsekretierende Zellen zu lenken. Darüber hinaus waren diese abgeleiteten Zellen in verschiedenen Tiermodellen nützlich. In dieser Hinsicht stellen insulinsekretierende Zellen, die von embryonalen R1-Mausstammzellen stammen, die normalen Blutzuckerkonzentrationen wieder her, wenn sie in Streptozotocin-induzierte diabetische Tiere transplantiert werden. Unsere Gruppe verfügt über isolierte Stammzellen (Cluster Designated (CD) 34 positive Untergruppe von Stammzellen), die in der Lage sind, sich ex vivo in mehrere Gewebetypen zu differenzieren. Unter definierten Bedingungen produzieren in Kultur etwa 40 Prozent der Zellen Insulin und senken den Blutzuckerspiegel bei Streptozotocin-induzierten Mäusen.

Klinisch haben wir eine Phase-I-Studie zur Verabreichung von Stammzellen an Patienten mit Leberinsuffizienz durchgeführt. Das Verfahren wurde gut vertragen, ohne spezifische Nebenwirkungen und mit anhaltenden Anzeichen eines klinischen Nutzens. Diese Ergebnisse unterstützen dieses Protokoll für die Anwendung der Therapie mit adulten Stammzellen bei der Behandlung von Diabetes.

Um potenzielle klinische Anwendungen für diese jüngsten Fortschritte zu bewerten, haben wir eine prospektive klinische Phase-I-Studie mit erweiterten Nachkommen einer erwachsenen CD34-positiven Untergruppe (InsulinCytes) konzipiert, die den Teilnehmern über selektive Katheterisierung direkt in den Körper und Schwanz der Bauchspeicheldrüse injiziert wurde die Milzarterie. Die Studiengruppe besteht aus Patienten mit kompliziertem Diabetes mellitus Typ I plus Nierentransplantation mit dem Ziel festzustellen, ob dies als Behandlungsmodell für Diabetes einen klinischen Nutzen bringt.

Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) wird geeigneten Patienten verabreicht, um ihre hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) aus dem Knochenmark in den peripheren Kreislauf zu mobilisieren. Diese Blutzellen werden jedem Patienten durch Leukapherese entnommen. CD34-positive Stammzellen werden dann durch Immunselektion isoliert und in eine Zellfabrik von Nunc eingeführt, wo die Untergruppe von CD34-positiven Stammzellen 2 Stunden lang bei 37 °C in 5 Prozent Kohlendioxid an den Kunststoffschalen innerhalb der Zellfabrik haften bleibt . Nach diesem Zeitraum werden die nicht angehefteten CD34-positiven Zellen aus dem System gewaschen und die Nachkommen der angehefteten Zellen, die in das überstehende Medium sezerniert werden, werden in Gegenwart von mit Wachstumsfaktoren ergänztem Wachstumsmedium expandiert. Am Ende der 6-tägigen Expansion werden die Stammzellen in den nächsten 14 Tagen durch Zugabe bestimmter Reagenzien/Wachstumsfaktoren und fortgesetzter Inkubation bei 37 Grad C in 5 Prozent Kohlendioxid in Insulin und C-Peptid-Protein ausscheidende Zellen differenziert nach den Grundsätzen der Guten Herstellungspraxis (GMP). Als optionaler Schritt können die Zellen mit Eisenoxid markiert werden, um die Verfolgung der Zellen durch Magnetresonanztomographie (MRI) zu ermöglichen, bevor sie dem Patienten infundiert werden.

Eine laufende Erfahrung des Instituts mit Patienten mit Leberversagen, denen undifferenzierte Stammzellen infundiert wurden, hat gezeigt, dass eine verabreichte Dosis von bis zu 2 x 10 log 9 Zellen gut vertragen wurde. Die vorgeschlagene Studiengruppe wird aus 10 Typ-I- oder Typ-2-Diabetikern bestehen, die zuvor eine erfolgreiche Nierentransplantation hatten.

Der Hauptzweck der Studie besteht darin, die Sicherheit und Verträglichkeit der Stammzelleninfusion in die Bauchspeicheldrüse zu bewerten und dann die Auswirkungen dieser neuen Modalität bei der Behandlung von Diabetes zu bewerten.