EU-Millionenförderung für MDC-Diabetesforscherin Dr. Francesca M. Spagnoli

Dr. Spagnoli, die seit einem Jahr am MDC, einer Einrichtung der Helmholtz-Gemeinschaft, und an der Charité – Universitätsmedizin Berlin eine Helmholtz-Nachwuchsforschergruppe leitet, gehört mit dem Biophsiker Dr. Leif Schröder vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie, ebenfalls Berlin-Buch, zu den rund 240 Spitzenforschern, die der ERC aus 2 503 Bewerbern für die Förderung ausgewählt hat.

In ihrem Projekt untersucht Dr. Spagnoli, ob es möglich ist, Leberzellen in Beta-Zellen umzuprogrammieren, sodass sie bei Diabetikern die zerstörten Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse ersetzen und an ihrer Stelle das lebensnotwendige Hormon Insulin produzieren. Die aus Italien stammende Medizinerin und Naturwissenschaftlerin arbeitet auf dem Gebiet der Stammzellforschung. In diesem Zusammenhang erforscht sie die embryonale Entwicklung von Beta-Zellen in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse sowie von Leberzellen.

Die Beta-Zellen in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse produzieren das Hormon Insulin. Insulin reguliert, wie viel Glukose (Zucker) aus der Nahrung im Körper freigesetzt wird. Glukose (Zucker) ist die Hauptenergiequelle des Körpers. Bei Patienten, die an Diabetes Typ 1 erkrankt sind, ist der Blutzuckerspiegel erhöht, weil die Betazellen infolge einer fehlgeleiteten Reaktion des Immunsystem zerstört sind und kein Insulin mehr produzieren können. Diese Patienten müssen deshalb ihr Leben lang Insulin spritzen.

Aber auch bei Patienten mit Diabetes Typ 2, bei denen zunächst Diät und Tabletten ausreichen, um ihren Blutzuckerspiegel unter Kontrolle zu halten, können die Beta-Zellen im Laufe der Erkrankung zugrunde gehen, so dass auch sie Insulin spritzen müssen.

Die Insulinbehandlung hat jedoch Nebenwirkungen. Die Medizin versucht deshalb seit langem, Patienten Beta-Zellen oder eine Bauchspeicheldrüse von Spendern zu verpflanzen, allerdings mit geringem Erfolg. Die Gründe dafür sind, so Dr. Spagnoli, vielfältig. Zum einen gibt es nicht genügend Spender, zum anderen arbeiten die transplantierten Zellen oder das transplantierte Organ häufig nur sehr eingeschränkt, so dass die Patienten häufig nach fünf Jahren ein neues Transplantat benötigen oder erneut Insulin spritzen müssen.

Der Grund, weshalb Dr. Spagnoli Beta-Zellen und Leberzellen miteinander vergleichen will, ist, dass Bauchspeicheldrüse und Leber vieles gemeinsam haben. Beide Organe entstehen im Embryo in der gleichen Region. Beide Organe spielen außerdem eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und steuern den Blutzuckerspiegel. Auch haben sie eine Reihe von Genen gemeinsam, erläutert die Forscherin.

Dr. Spagnoli will jetzt untersuchen, ob Beta-Zellen und Leberzellen eine gemeinsame „bipotente“ Vorläuferzelle haben, aus der sie sich entwickeln. Sie hofft, den molekularen Signalen auf die Spur zu kommen, die bestimmen, weshalb sich aus solch einer Vorläuferzelle eine Leberzelle und weshalb eine Beta-Zelle entwickelt. „Wir wollen die Faktoren finden, die diesen Unterschied bestimmen.“ An dieser Schnittstelle will sie ansetzen, um zu sehen, ob es möglich ist, Leberzellen in Beta-Zellen umzuprogrammieren, die dann in der Lage sind, Insulin zu produzieren. Indem sie die embryonalen Stammzellen umgeht – sie liegen auf einer früheren Entwicklungsstufe als Vorläuferzellen – , hofft sie den Weg der Umprogrammierung abkürzen und vereinfachen zu können.

Dr. Spagnoli studierte und promovierte an der Universität „La Sapienza“ in Rom, Italien, Medizin und erwarb am Pasteur Institut in Paris, Frankreich, zusätzlich ihren Doktor in Genetik und Zellbiologie. Bevor sie 2008 nach Berlin an das MDC kam, hatte sie im Labor von Prof. Ali Hemmati-Brivanlou an der Rockefeller Universität in New York, USA, einem der führenden Labore auf dem Gebiet der Stammzellforschung und Entwicklungsbiologie gearbeitet.

Der Europäische Forschungsrat, 2007 von der Europäischen Kommission eingerichtet, wird vom 7. Rahmenprogramm der Europäischen Union finanziert.

Barbara Bachtler
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