Künstliche Bauchspeicheldrüse
Weltweit leiden nahezu 80 Millionen Menschen an Typ-I-Diabetes, der Insulin-Insuffizienzerkrankung, die zu einem höheren Blutzuckerspiegel im Blut führt. Standardmäßig wird diese Erkrankung mit täglichen Insulinsinjektionen behandelt, die jedoch die physiologisch Sekretion, die für das glykämische Gleichgewicht notwendig ist, nicht wieder regenerieren können. Diese Problem machte sich das von der EU finanzierte Projekt "Development of a bioartificial pancreas for type I diabetes therapy" (BARP+) zur Aufgabe und entwickelte einen neuen Prototyp einer bioartifizellen Bauchspeicheldrüse, die insulinabsonderndes Gewebes einkapseln und Patienten implantiert werden kann. In einem ersten Schritt erstellten die Projektpartner ein Protokoll für den Zusammbau der Zellen in vitro in pankreatische Pseudo-Inselzellen in einem speziell entworfenen Kulturraum. Die funktionellen Eigenschaften dieser insulinausschüttenden Pseudo-Inselzellen übertreffen die von Einzelzellen und daher wurden sie in eine bioartifizielle Bauchspeicheldrüse eingepflanzt. Die Funktion der Inselzellen im BARP+-Implantat wurde in vivo getestet und die Tiere mit Implantaten konnten ihren physiologischen Blutzuckerspiegel bis zu drei Tage lang nach dem Einpflanzen aufrecht zu erhalten. Die Inselzellen waren jedoch nach einigen Tagen beschädigt, was ein Hinweis darauf ist, dass besseres Material für die Einkapselung im Implantat benötigt wird. Danach wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um die optimale Umgebung für die Inselzelleneinkapselung zu schaffen. Die Verwendung von Fluorkohlenwasserstoffen verbesserte die Lebensfähigkeit der Inselzellen, da sie die Zellaggregation verhindern. Außerdem führte die Optimierung der Durchlässigkeit der Implantatmembran und des Rahmenmaterials sowie die Konstruktion mehrschichtiger Membranen zum Bau zahlreicher Prototypen. Das BARP+-Implantat, das jetzt noch klinisch getestet werden muss, demonstrierte einen viel versprechen Ansatz für insulinausschüttende Inselzellen in einer eingekapselten unterstützenden Umgebung. Der Immunschutz den die Inselzellen besitzen verhindert eine Abstoßung, die die häufigste Nebenwirkung der Inselzellenimplantation ist.
