Insulinproducerande betaceller framtagna från stamceller

Insulin är ett livsviktigt hormon som reglerar vårt blodsocker och behövs för att kroppens celler skall kunna tillgodogöra sig energi från kolhydraterna i maten. Hormonet produceras av betaceller i bukspottkörtelns Langerhanska öar. Vid typ 1-diabetes förstörs dessa celler, och insulin måste tillföras genom dagliga injektioner. Ett samarbete mellan forskare vid Helsingfors och Uppsala universitet har nu resulterat i förbättrade metoder för att framställa betaceller från stamceller, vilket väcker förhoppningar om framtida behandling av typ 1-diabetes med stamceller.

Funktionen av stamcellsproducerade betaceller har hittills varit otillräcklig för att komma i fråga för behandling av patienter, men när forskarna systematiskt jämförde de nya cellerna med celler från organdonatorer visade de sig ha stora likheter. Insulinfrisättningen fungerade normalt inte bara i cellodlingsexperiment utan var tillräcklig för att normalisera blodsockret efter transplantation till diabetiska möss.

Den del av arbetet som utförts i Uppsala har letts av professorerna Anders Tengholm och Sebastian Barg vid Institutionen för medicinsk cellbiologi och varit inriktat på analyser av cellernas funktion med avancerad mikroskopi och elektrofysiologiska tekniker. Forskarna kunde bland annat påvisa att elektriska impulser och förändringar av cellulära budbärarmolekyler i de stamcellsgenererade cellerna till stor del liknade dem i betaceller från människans bukspottkörtel. Det upptäcktes även vissa skillnader, som också avspeglades i cellernas genuttryck och ämnesomsättning.

– Vissa reaktioner verkar vara svagare än i våra kroppsegna betaceller men de nya cellerna har ändå en mycket välutvecklad förmåga att frisätta insulin när sockernivån stiger, säger Anders Tengholm.

I samband med arbetet har en produktion av insulinproducerande celler från stamceller etablerats vid Uppsala universitet av professor Per-Ola Carlsson och docent Joey Lau Börjesson. Studien, som publicerades i tidskriften Nature Biotechnology, definierar en ny standard för anpassning av cellproduktionsmetoderna. En så omfattande karakteristik av stamcellsgenererade betaceller har aldrig gjorts tidigare.

– Resultaten kommer att utgöra en viktig grund för fortsatt forskning med mål att utveckla cellterapi för typ 1-diabetes, säger Anders Tengholm.

Referens:
Balboa D, Barsby T, Lithovius V, Saarimäki-Vire J, Omar-Hmeadi M, Dyachok O, Montaser H, Lund PE, Yang M, Ibrahim H, Näätänen A, Chandra V, Vihinen H, Jokitalo E, Kvist J, Ustinov J, Nieminen AI, Kuuluvainen E, Hietakangas V, Katajisto P, Lau J, Carlsson PO, Barg S, Tengholm A, Otonkoski T: Functional, metabolic and transcriptional maturation of stem cell derived beta cells. Nature Biotechnology, DOI: 10.1038/s41587-022-01219-z

Källa: Pressmeddelande Uppsala universitet