Mit RNA-Aptameren gezielt Betazellen ansteuern

Amerikanische Forscher haben RNA-Moleküle entwickelt, die sich in den Betazellen der menschlichen Bauchspeicheldrüse ansiedeln. Sie könnten dabei behilflich sein, den Verlauf von Diabetes Typ 1 und 2 zu untersuchen und neue Wege für die Behandlung zu finden.

Typ-1- und Typ-2-Diabetes haben unterschiedliche Pathomechanismen. Während Typ-1-Diabetes durch eine Autoimmunreaktion verursacht wird, die sich gegen die Betazellen der Bauchspeicheldrüse richtet und diese zerstört, entwickeln die Betazellen beim Typ-2-Diabetes eine Insulinresistenz. Bislang ist es Wissenschaftlern nicht möglich, genau zu erfassen, wie viele Betazellen in der Bauchspeicheldrüse zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv sind. Sie sind daher auf Ersatzwerte wie den Blutzuckerspiegel angewiesen, die nur begrenzte Informationen darüber liefern, wie genau sich die Krankheiten entwickeln. Zudem wäre ein Targeting der Betazellen für eine zielgerichtete Behandlung wünschenswert.

Hier setzen Paolo Serafini und Kollegen der University of Miami Miller School of Medicine (USA) mit zwei neu entwickelten Aptameren an. Dabei handelt es sich um kurze RNA-Moleküle, die selektiv auf Betazellen abzielen. In einer kürzlich in „Nature Communications“ veröffentlichten experimentellen Studie belegen sie die spezifische Bindung der Aptamere an murine (in vivo) und humane (in vitro) Betazellen. Die Aptamere lassen sich mit zusätzlichen Molekülen kombinieren, beispielsweise um Betazellen für die Bildgebung sichtbar zu machen oder gezielt Wirkstoffe in sie einzuschleusen.

Als nützliches Instrument gäben die Aptamere so ganz neue Möglichkeiten, erklärt Serafini: „Wir können PET- oder CT-Scans verwenden, um Betazellen zu zählen und das Fortschreiten der Erkrankung zu messen, und wir können Therapien direkt an Betazellen verabreichen, ohne Nebenwirkungen in anderen Teilen des Körpers zu verursachen.“ Die Wissenschaftler erhoffen, mit ihrem Ansatz gezielte Behandlungen entwickeln zu können, die die Betazellen zur Vermehrung anregen oder die Immunität lokal dämpfen, ohne systemische Nebenwirkungen zu verursachen.

„Wenn wir Patienten mit nichtzielgerichteten Medikamenten behandeln, die die Betazellen zur Vermehrung anregen, können diese Mittel viele andere Gewebe angreifen und möglicherweise Krebs verursachen“, erläutert Serafini die Nachteile eines unspezifischen Ansatzes. „Wenn wir versuchen, die Betazellen vor einer Autoimmunreaktion zu schützen, führen nicht zielgerichtete Behandlungen zu einer systemischen Immunsuppression, die die Patienten anfällig für Krankheitserreger und wiederum für Krebs macht.“

Darüber hinaus sehen die Forscher die Möglichkeit, die Betazellmasse genau zu vermessen und somit künftige Studien zu verbessern. „Es wird billiger und einfacher sein, klinische Studien durchzuführen, weil wir in der Lage sein werden, genau zu sehen, was mit den Betazellen in Echtzeit passiert“, sagt Serafini. „In der Vergangenheit mussten wir Glukose oder Insulin messen, um Rückschlüsse auf die Vorgänge in der Bauchspeicheldrüse zu ziehen. Jetzt können wir es tatsächlich sehen.“

Die Forscher haben eigenen Angaben zufolge bereits damit begonnen, mögliche therapeutische Optionen zu testen. Sie arbeiten mit WiNK Therapeutics und der Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF) zusammen, um präklinische Studien durchzuführen, die sie hoffen in den nächsten Jahren zu Versuchen am Menschen führen zu können.