Hvis du har type-1 diabetes, må du flere gange dagligt give dig selv insulin, enten ved indsprøjtninger eller ved hjælp af en insulinpumpe.
For at give den rette dosis må du samtidig måle dit blodsukker og tage hensyn til, hvad du spiser, og hvor meget du bevæger dig.
Dette var dagligdagen i 40 år for amerikanske Brian Shelton. Hans diabetes var desuden så svær at regulere, at han kunne besvime uden varsel ved for lavt blodsukker.
Men så deltog han i et klinisk forsøg, der gjorde hans krop i stand til selv at producere insulin, og hans liv var med ét forandret.
Han havde modtaget en eksperimentel behandling baseret på stamceller, der i bedste fald kan gøre insulin-indsprøjtninger overflødige.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet.
Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Type-1 diabetes og stamceller
I Danmark lever cirka 28.000 mennesker med type-1 diabetes, som er en kronisk, autoimmun sygdom. Immunforsvaret angriber og ødelægger betacellerne, der producerer insulin.
Kroppen kan derfor ikke producere tilstrækkelige mængder af insulin, som er et livsnødvendigt hormon, der hjælper med at omsætte sukkerstoffer fra mad til energi.
Sukkerstofferne fungerer som brændstof til kroppens celler, så de kan udføre deres forskellige opgaver. Men uden insulin kan cellerne ikke optage sukkerstofferne.
Insulin sørger også for, at overskydende sukker fra blodet lagres i leveren, hvorfra det senere kan frigives, når der er brug for det.
Det er nu godt 100 år siden, at insulin for første gang blev brugt til behandling af diabetes og dermed gjorde det til en sygdom, man kan leve med.
På trods af mange fremskridt i diabetes-forskning er der dog stadig høj risiko for at udvikle forskellige følgesygdomme, der i særligt alvorlige tilfælde kan lede til blindhed, nyresvigt og amputationer.
Nøglen til en effektiv behandling af type-1 diabetes er en omhyggelig regulering af blodsukkeret med insulin, og vi er i dag kommet langt med udviklingen af forskellige typer insulin, der kan holde blodsukkeret mere stabilt.
Der er dog intet, der kan regulere blodsukkeret lige så godt, som betacellerne gør det hos raske personer.
Disse insulin-producerende celler kan nu fremstilles i laboratoriet fra stamceller, og i efteråret 2021 blev der offentliggjort positive resultater fra den første patient, ovennævnte Brian Shelton, der har modtaget en eksperimentel behandling med cellerne (ham vender vi tilbage til).
Ødelagte celler udskiftes med nye
En alternativ behandling til daglige insulinindsprøjtninger er at erstatte patientens ødelagte betaceller med nye, der fungerer, som de skal.
Sådan en behandling har faktisk eksisteret i godt 20 år. Behandlingen går ud på, at man transplanterer hele eller dele af bugspytkirtlen fra en afdød donor til en person med diabetes.
Bugspytkirtlen er nemlig det organ, der indeholder betacellerne. Betacellerne sidder sammen med andre hormonproducerende celler i små klynger, der kaldes Langerhanske øer.
Man kan transplantere hele bugspytkirtlen, hvilket oftest tilbydes diabetes-patienter, der lider af nyresvigt, hvor de i samme ombæring får en ny nyre. Det er en omfattende operation, der udføres på 5-10 patienter årligt på Rigshospitalet.
Et meget mindre indgreb består i kun at transplantere de Langerhanske øer. Proceduren kaldes en ø-celle-transplantation og foregår ved lokalbedøvelse.
Begge behandlinger er begrænsede af, at de afhænger af organdonation.
Ifølge Torbjörn Lundgren, seniorkonsulent på Karolinska Universitetshospital i Stockholm, har omkring 200 patienter i Sverige, Norge og Finland fået ø-celle-transplantationer i perioden 2001-2020.
Der foretages på nuværende tidspunkt ikke ø-celle-transplantationer i Danmark. Men hvad nu hvis man kunne fremstille en ubegrænset mængde af disse celler i et laboratorie i stedet?
Det er netop, hvad forskere har arbejdet på i årevis med udgangspunkt i stamceller.
\ Læs mere
Stamceller med stort potentiale
Der findes overordnet to forskellige typer stamceller: de vævsspecifikke og de pluripotente.
Vævsspecifikke stamceller findes i forskellige organer og væv i kroppen, hvor de hjælper med at erstatte ødelagte eller døde celler.
Som navnet antyder, kan vævsspecifikke stamceller dog kun blive til den type celler, der findes i netop det væv, de er i. For eksempel kan stamcellerne i musklerne danne nye muskelceller, men ikke alle mulige andre slags celler.
Pluripotente stamceller har derimod potentialet til at blive til alle de forskellige celletyper, vi har i kroppen.
De kan isoleres fra et tidligt stadie af et embryo (et befrugtet æg, der har udviklet sig i en uges tid) og kaldes embryonale stamceller.
Embryonale stamcelle-linjer etableres fra befrugtede æg, der er tilovers fra fertilitetsbehandlinger.
Når stamcellerne er isolerede og dyrkes i laboratoriet, kan de i princippet dele sig i det uendelige og kan nedfryses og optøs efter behov.
Man kan dog også omprogrammere modne celler i laboratoriet, for eksempel en hudcelle. Den slags omprogrammerede celler kaldes inducerede pluripotente stamceller (iPS-celler).
Forskere har efterhånden lært en hel del om, hvordan man kan kontrollere, hvilken retning cellerne udvikler sig i, så man kan lave præcis den celletype, man er interesseret i.
Da mange uhelbredelige sygdomme skyldes, at en bestemt celletype mangler eller ikke fungerer optimalt – som eksempelvis de manglende betaceller ved type-1 diabetes – ligger der et stort potentiale for fremtidige behandlinger i stamcelleforskning.
I boksen under artiklen ’Sådan dannes en betacelle’ kan du netop læse, hvordan man i laboratoriet bruger pluripotente stamceller til at lave nye betaceller.
Fra forskning til patient
I 2014 kunne flere forskningsgrupper rundt om i verden vise, at de nu kunne behandle diabetiske mus med betaceller lavet fra stamceller.
Men der skulle gå yderligere syv år, før lignende celler blev testet i mennesker.
De første, der var klar til at teste en stamcelle-baseret behandling med betaceller til mennesker, var den amerikanske biotekvirksomhed Vertex.
I foråret 2021 startede det kliniske forsøg, som skal vare fem år og inkludere omkring 17 personer.
Det er kun personer, der har type-1 diabetes i særlig alvorlig grad, der kan deltage i forsøget, da behandlingen samtidig kræver immunsuppressiv medicin, for at kroppen ikke skal afstøde cellerne.
Den slags medicin har en lang række bivirkninger – eksempelvis bliver andre sygdomme pludselig mere farlige, fordi medicinen netop hæmmer immunsystemet.
De laboratorie-fremstillede betaceller transplanteres til patienten ved at blive indsprøjtet i en stor vene (blodåre), der fører ind til leveren.
Teorien er så, at cellerne vil opføre sig som normale betaceller inde i kroppen og udskille insulin i takt med stigende blodsukkerniveau.
Formålet med forsøget er at undersøge sikkerhed og effektivitet ved behandlingen. Indtil videre har 3 personer modtaget behandlingen.
De første to testpersoner har kun modtaget halvdelen af den mængde celler, forskerne forventer at bruge i den endelige behandling. Den tredje patient har modtaget fuld dosis, men er endnu ikke så langt i forløbet, at der er offentliggjort resultater herfra.
På trods af halv dosis har de første to patienter alligevel oplevet mærkbare effekter.
Sheltons lille mirakel
Den første patient, der modtog behandlingen, Brian Shelton, har opnået meget positive resultater.
Allerede 90 dage efter behandlingen havde han reduceret sit behov for insulin med 90 procent, og efter 270 dage var han helt uafhængig af insulin-indsprøjtninger.
Takket være de stamcelle-baserede betaceller, han har fået transplanteret, kan hans krop nu selv producere al den insulin, han har brug for.
Det er en stor milepæl og et såkaldt proof-of-concept, altså et bevis for, at det kan lade sig gøre at behandle diabetes effektivt med betaceller lavet i laboratoriet fra stamceller.
Et resultat vi er mange, der håbefuldt har ventet på.
Den anden patient, der har modtaget halv dosis, har indtil videre oplevet mere moderate resultater, med 30 procent reduktion af insulin-forbruget 150 dage efter behandlingen.
De gode resultater giver håb for, at vi er på vej mod et bedre alternativ til ø-celle transplantation og insulin-indsprøjtninger.
Det er dog vigtigt at bemærke, at der stadig er væsentlige begrænsninger ved den eksperimentelle behandling og udfordringer, der skal løses.
Én udfordring er, at den amerikanske Fødevare- og Lægemiddelforvaltning (FDA) netop har sat det kliniske forsøg på pause, da de ikke mener, der er tilstrækkelig evidens til at gå videre til fuld dosis endnu (det kan du læse mere om hér).
Hvordan kan vi undgå, at immunforsvaret angriber de nye celler?
Hvis det problem bliver løst, er der dog også en anden udfordring: Nemlig at finde ud af, hvordan man beskytter cellerne mod patientens immunforsvar.
For at opveje ulemperne ved immunsuppressiv medicin er det som sagt kun patienter med en særlig alvorlig grad af diabetes, der kan deltage i forsøgene.
Skal behandlingen være relevant for en bredere gruppe af patienter, skal der altså gøres noget for, at man helt kan undgå brugen af immunsuppressiv medicin.
Forskerne har overordnet to forskellige idéer til en løsning på problemet: Celleindkapsling eller genmodificering af cellerne.
Det amerikanske firma ViaCyte har også udviklet en stamcelle-terapi til diabetes, og de har siden 2014 testet forskellige metoder til indkapsling af celler i mennesker.
Hvor Vertex udvikler stamcellerne helt frem til et modent stadie, hvor de producerer insulin og ligner betaceller, bruger ViaCyte celler, der ikke er helt færdigudviklede til betaceller.
Cellerne befinder sig på et tidligere udviklingsstadie og skal så udvikle sig til insulin-producerende celler, efter de er transplanteret ind i patienten.
ViaCyte har dog endnu ikke opnået resultater, der for alvor gør en forskel for patienterne, med deres metode.
Det andet forsøg på en løsning, nemlig genmodificering af stamcellerne, er ViaCyte også frontløber med.
I februar 2022 har de i samarbejde med CRISPR Therapeutics igangsat et nyt klinisk forsøg med celler, der er genetisk modificerede med CRISPR teknologien til at være ’usynlige’ for immunforsvaret.
Det er første gang, genmodificerede stamceller bliver testet i mennesker til behandling af diabetes. Vi venter stadig på de første resultater.
\ Læs mere
En funktionel kur
Der forskes massivt i at finde en stamcelle-terapi for diabetes verden over.
Her har jeg gennemgået, hvad der allerede testes i mennesker, men mange andre forskningsgrupper og virksomheder er også kommet langt, selvom de ikke er nået til kliniske forsøg endnu.
Her i Danmark arbejdes der for eksempel på sagen hos Novo Nordisk, hvor de ligeledes går efter indkapsling af cellerne.
De igangværende kliniske forsøg giver et forsigtigt håb om, at vi i en ikke så fjern fremtid kan sige farvel til daglige insulin-indsprøjtninger og nøje overvågning af blodsukkeret.
Især resultaterne fra Vertex’ kliniske forsøg virker lovende, men man skal huske på, at firmaet indtil videre kun har frigivet resultater fra to patienter.
Viser behandlingen sig at være en succes for flere testpersoner, skal vi stadig finde en måde at omgå immunforsvaret uden brug af medicin.
Hvis det lykkes, er stamcelle-terapi så en egentlig kur for type-1 diabetes? Producenterne selv taler om, at det vil være en ’helbredende behandling’ eller en såkaldt ’funktionel kur’.
Det betyder, at cellerne muligvis skal udskiftes efter en periode på måske fem år, men i mellemtiden vil patienterne kunne leve en helt normal tilværelse, som om de ikke har diabetes.
Som Brian Shelton udtrykker det i en udtalelse til New York Times: »Det er som et mirakel«.
\ Sådan dannes en betacelle
Pluripotente stamceller er i de fleste tilfælde udgangspunktet for at lave betaceller i laboratoriet.
Først opformerer man stamcellerne, hvor de enten vokser på bunden af flade beholdere dækket af væske eller i små klumper, der flyder rundt i en væske.
Væsken indeholder præcis de næringsstoffer og faktorer, der skal til for at holde stamcellerne pluripotente og sørge for, at de deler sig og bliver til flere.
Væsken udskiftes løbende efter et nøje tilrettelagt skema, hvor cellerne trinvist udsættes for en helt særlig sammensætning af vækstfaktorer og signalstoffer, der leder dem henimod at blive til betaceller.
Den helt særlige opskrift på at lave betaceller, har forskerne fået ved at studere udviklingen af betaceller i dyr og mennesker og ved at teste forskellige stoffer på stamcellerne i et laboratorie.
Det har taget mange år at finde ud af, hvad der skal til, og især de sidste trin med at danne modne beta-celler, der fungerer ordentligt, har været udfordrende.
At omdanne en pluripotent stamcelle til en betacelle i laboratoriet tager cirka en måneds tid.
Til sidst bliver cellerne testet på forskellige måder for at sikre, at de ligner og opfører sig som betaceller. Blandt andet undersøger man, om de producerer og udskiller insulin, når de udsættes for sukker.
