Diabetologie und Stoffwechsel 2011; 6 - FV30
DOI: 10.1055/s-0031-1277301

Untersuchung des Potentials von INS-LEA29Y transgenen Schweinen als Spenderquelle für die Inselzelltransplantation

L van Bürck 1, M Offers 1, B Kessler 2, M Thormann 3, J Postrach 3, N Klymiuk 2, E Wolf 2, J Seissler 1
  • 1Diabetes Zentrum, Medizinische Klinik Innenstadt, Ludwig-Maximilians-Universität München, München, Germany
  • 2Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie, Ludwig-Maximilians-Universität München, Oberschleissheim, Germany
  • 3Herzchirurgische Klinik, Campus Grosshadern, Ludwig-Maximilians-Universität München, München, Germany

Fragestellung: Die Zellersatztherapie (Pankreas-/Inselzelltransplantation) stellt bis heute die einzige Möglichkeit dar, den Typ 1 Diabetes zu heilen. Der Erfolg der klinischen Inselzelltransplantation wird jedoch durch den Mangel an Spenderorganen und die beträchtlichen Nebenwirkungen der konventionellen Immunsuppressiva limitiert. Das therapeutische Potential von Pankreasinseln eines neu generierten transgenen Schweinemodells, welche das immunmodulatorisch wirksame Molekül LEA29Y (ein hochaffines CTLA4-IgG Fusionsprotein) exprimieren, wurde in der folgenden Studie untersucht.

Methodik: Neonatale unreife Inselzellcluster wurden von 1–2 Tage alten Ferkeln, welche LEA29Y unter der Kontrolle des porzinen Insulinpromoters exprimieren sowie von Wildtyp Ferkeln isoliert, für 6 Tage in vitro kultiviert und unter die Nierenkapsel von streptozotocin-diabetischen (180mg/kg STZ i.p.) NOD-scid IL2Rgammanull (NSG) Mäusen transplantiert (TxLEA, TxWt). Die Transplantatfunktion wurde nach Normalisierung der Blutzuckerwerte untersucht (intraperitonealer Glukosetoleranztest, ipGTT). Die Expression von LEA29Y und endokriner Marker wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten post OP mittels immunhistochemischer Methoden verifiziert.

Ergebnisse: Die betazellspezifische Transgenexpression war sowohl in Spenderpankreata neonataler LEA29Y transgener Ferkel als auch in den Transplantaten der Empfängertiere nachweisbar. Die Blutzuckerwerte beider Transplantationsgruppen (TxLEA, TxWt) normalisierten sich innerhalb von 3–8 Wochen post OP und blieben während des gesamten Untersuchungszeitraumes stabil. Transplantierte Mäuse beider Gruppen (TxLEA, TxWt) wiesen ähnliche und im Vergleich zu nicht transplantierten NSG Mäusen sogar leicht erniedrigte Nüchternblutglukosewerte sowie eine verbesserte Glukosetoleranz auf (p<0,01). Durch den Nachweis von porzinem Insulin konnte gezeigt werden, dass die glukoseabhängige Insulinfreisetzung aus dem Transplantat für die Normalisierung der Glukosehomöostase bei transplantierten Mäusen verantwortlich war. Des Weiteren zeigten Mäuse, die mit LEA29Y transgenen Inselzellclustern transplantiert wurden, eine glukoseabhängige Freisetzung von LEA29Y aus dem Transplantat in subtherapeutischen Konzentrationen.

Schlussfolgerungen: In der vorliegenden Studie konnte erstmals gezeigt werden, dass Inselzellcluster eines neu generierten LEA29Y transgenen Schweinemodells nach Transplantation zu einem voll funktionsfähigen, glukoseresponsiven endokrinen Gewebe ausreifen. Die betazellspezifische LEA29Y Transgenexpression blieb im Empfängerorganismus kontinuierlich nachweisbar. In weiterführenden Experimenten werden transplantierte normoglykämische NSG Mäuse mit humanen PBMCs rekonstituiert, um die in vivo immunmodulatorischen Eigenschaften von LEA29Y transgenen Schweineinseln auf die xenogene Transplantatabstoßung zu untersuchen.