Inselzellen mikroverkapselt in Zellulosesulfat

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1 Inselzellen mikroverkapselt in Zellulosesulfat S. Schaffellner, V. Stadlbauer, P. Stiegler, G. Halwachs, O. Hauser, D. Kniepeiss, C. Lackner, F. Iberer, KH. Tscheliessnigg Austrotransplant, Gosau Gosau 2002 Einleitung Mehr als 150 Mio. Menschen weltweit leiden unter Diabetes mellitus Diese Zahl wird sich bis ins Jahr 2025 verdoppelt haben Dr. F. Banting Diabetes Control and Complication Trial Resaerch Group, NEJM 1993

2 Einleitung Die Spätkomplikationen verursachen der Gesellschaft enorme Kosten! Diese Komplikationen können durch die exogene Insulintherapie nicht vollständig verhindert werden! Einleitung Alternativen : Pankreas- Transplantation Humane Inselzell -Transplantation Xenotransplantation mit Schweineinselzellen

3 Einleitung Vorteile nahezu unbeschränkte Organresource hohe ethische Akzeptanz keine autoimmune Erkrankungen Möglichkeit einer Modifikation vor der Transplantation Nachteile: Immunisolation PERV (Porcine Endogenous Retrovirus) Einleitung Mikroverkapselung zeigt sich als vielversprechende Möglichkeit zur Immunisolation von xenogenem Material

4 Einleitung Verkapselungsmaterialien: Alginate: Polysaccharide aus Mannuron- und Glucuron-Säure Poly-Äthylen-Glykol Diacrylate Natrium-Zellulosesulfat Einleitung Natrium Zellulosesulfat ( NaCS): One Step Prozedur Einfach zu produzieren Ungiftig Keine Fremdkörperreaktion nahezu unbegrenztes Zellüberleben Kapseln wurden bereits in einer offenen prospektiven single-center Phase I/II Studie an Patienten mit Pankreastumor getestet.

5 Studienziel Da NaCS noch nicht für Pankreasinselzelltransplantation getestet wurde, haben wir dieses Material mit einer insulinproduzierenden Pankreas-Betazellline auf: Funktion Zellwachstum Vitalität Histomorphologie untersucht Methode Eine insulinproduzierende Zellline (HIT T15) wurde etabliert Zellen formierten sich in inselzellartigen Clustern Diese Zellen produzieren glucoseabhängig Insulin in einem Medium

6 Methode HIT-T15 Zellen wurden in Cooperation mit der Fa. Austrianova in Wien mit NaCS verkapselt Insulinproduktion,Vitalität und Zellwachstum wurden untersucht Ergebnisse Insulinsekretion von nichtverkapselten HIT-T15 Zellen Insulin secretion Glucose

7 Ergebnisse Insulinsekretion von verkapselten HIT-T15 Zellen Insulin secretion insulin glucose Ergebnisse Zellwachstum von verkapselten HIT-T15 Zellen G0 G1 G2 G

8 Ergebnisse Insulinsekretion nach Glucosestimulation: Insulin secretion after glucose stimulation: Insulin in ng/ml 8 6 Unverkapselt Verkapselt Minuten Kein signifikanter Unterschied der Laktatproduktion von verkapselten HIT-T15 Zellen Aussee und 2003 nichtverkapselten Zellen Ergebnisse Paraffinschnitte der Mikrokaseln Vitalität?

9 Ergebnisse Apoptosen sind nicht von der Lokalisation der Zellen in den Kapseln abhängig sondern von ihrer Stellung im Inselzellcluster Gefrierschnitte: Ergebnisse Insulinproduktion der Zellen ist auch abhängig von der Stellung im Cluster und nicht von der Lokalisation in der Mikrokapsel

10 Konklusion: Mikroverkapselung mit NaCS ist technisch machbar! Zellvitalität und Wachstum werden nicht beeinflusst! Glucose abhängige Insulinproduktion funktioniert Konklusion: Verkapselte und unverkapselte Zellen reagieren auf einen Glucosestimulus in ähnlicher Art und Weise Laktatproduktion als Zeichen für anaeroben Metabolismus war in den verkapselten Zellen nicht signifikant erhöht

11 Ergebnisse Zellulosesulphat ist weniger immunogen und besser biokompatibel als andere Materialien Zellulosesulfat scheint ein viel versprechendes Material zur Verkapselung von Beta-Zellen zu sein um so das endokrine Pankreas physiologisch zu ersetzen Danke für Ihre Aufmerksamkeit P. Stiegler V. Stadlbauer S. Schaffellner F. Iberer G. Halwachs C. Lackner O. Hauser KH. Tscheliessnigg