Die Entdeckung der 19 „Diabetes-Gene”

Rund 100 Wissenschaftler aus zwölf akademischen Institutionen, einem Biotech- und zwölf Pharma-Unternehmen wie Sanofi suchten sechs Jahre lang nach neuen Ansatzpunkten im Kampf gegen Diabetes. Mit Erfolg: „Wir haben durch IMIDIA wesentliche neue Erkenntnisse zur Entstehung der Diabetes-Erkrankung gewonnen, um nur drei Highlights zu erwähnen, die uns neue Chancen eröffnen“, sagt Prof. Werner Kramer, IMIDIA-Projektkoordinator. 

• Highlight 1: Schon ein Jahr nach dem Start von IMIDIA gelang es einem Forschungsteam, „die erste Generation von humanen Betazell-Linien zu validieren“, so Kramer. Die Betazellen der Bauchspeicheldrüse produzieren das Hormon Insulin, welches der Körper benötigt, um den Blutzuckerspiegel zu regulieren – bei Diabetikern ist die Funktion der Betazellen gestört, sie produzieren zu wenig oder gar kein Insulin mehr. Bislang experimentierten Forscher mit Betazell-Linien von Mäusen und Ratten, deren Eigenschaften sich aber stark von denen des Menschen unterscheiden. Den IMIDIA-Forschern aber ist es in einem komplizierten Verfahren gelungen, basierend auf menschlichem Pankreasgewebe eine Betazell-Linie zu entwickeln, die sich im Labor ebenso verhält wie im menschlichen Körper. Werner Kramer: „Mit dieser Zelllinie haben wir zum ersten Mal ein Werkzeug in der Hand, mit dem man gezielt nach Substanzen und Verfahren suchen kann, welche die bei der Diabetes-Erkrankung gestörte Funktion menschlicher Betazellen wieder herstellen können – ein wesentlicher Fortschritt für die Entwicklung neuer und wirksamer Medikamente zur Diabetes-Behandlung.“

• Highlight 2: Die IMIDIA-Forscher fanden durch die Behandlung verschiedener Maus-Stämme durch eine fettreiche Diät – Übergewicht ist beim Menschen ein Haupt-Risikofaktor für die Entstehung von Diabetes – im Blut eine bestimmte Gruppe von Lipidmolekülen als Indikator für die spätere Entwicklung von Diabetes. Die gleichen Lipidmoleküle wurden auch im Blut von Menschen nachgewiesen. „Unsere Studien zeigten, dass die Blutspiegel dieser Lipidmoleküle bei Menschen, die später an Diabetes erkrankten, schon bis zu 9 Jahre vor dem Auftreten eines Typ-2-Diabetes erhöht waren“, so Prof. Kramer. „Es gibt also sehr frühe Marker, die darauf hinweisen, dass jemand ein sehr hohes Risiko hat, irgendwann an Typ-2-Diabetes zu erkranken.“ Diese Erkenntnis könnte dabei helfen, Präventionsmaßnahmen für solche Risikopatienten zu entwickeln.

• Highlight 3: Die Wissenschaftler des IMIDIA-Konsortiums konnten 19 Gene in den Insulin-produzierenden Betazellen identifizieren, die in Diabetes-Patienten und Gesunden unterschiedlich exprimiert sind. „Diese Gene machen offensichtlich den Unterschied aus zwischen gesunden Menschen und an Typ-2-Diabetes erkrankten“, erklärt Kramer. Die Entdeckung stand am Ende einer sechsjährigen Forschungsarbeit, bei der es den beteiligten Wissenschaftlern gelungen ist, „die weltweit größte und am besten charakterisierte Datenbank von menschlichen Betazellen aufzubauen.“ Insgesamt wurden die Betazellen von rund 200 Diabetikern und 300 Nichtdiabetikern analysiert und miteinander verglichen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Diabetologia veröffentlicht.

Grundstein zur Heilung?

Ist damit bereits ein Grundstein für ein Heilmittel oder eine Impfung gegen Diabetes gelegt? „Das ist zu früh“, entgegnet Werner Kramer, „ich glaube, hier muss man bescheidener sein. Denn Diabetes ist ein Kontinuum von ganz kleinen Sollwertverstellungen beim intermediären Stoffwechsel.“ Es gibt Veränderungen im Fettstoffwechsel, im Kohlenhydratstoffwechsel und im Energiestoffwechsel, die sich gegenseitig beeinflussen. „Die Orchestrierung verändert sich“, sagt Kramer, „irgendwo im Orchester gibt es einen Misston und am Schluss spielen alle ziemlich schräg.“ Es reicht dann nicht, den Geiger auszutauschen, der den ersten Misston verursacht hat – und ebenso wenig könne man schon von Heilung sprechen, wenn man einzelne Gene oder Proteine findet, die man beeinflussen kann. Viel wichtiger findet Kramer, „dass wir, was die Betazelle angeht, Methoden erarbeitet und validiert haben, die reproduzierbar sind und eine hohe Übertragbarkeit auf die Diabeteserkrankung des Menschen haben.“ IMIDIA hat eine Kenntnis-Plattform geschaffen, die sich für künftige Forschungen nutzen lässt.