Evaluering av endokrine celler med glucose regulerende effekt og mulig kurasjen for type 1 diabetes ved bruk av in vivo musemodell
Prosjektsammendrag FOTS 14263
Type 1 diabetes (T1D) er en auto-immun sykdom karakterisert ved selektiv ødeleggelse av de insulinproduserende beta-cellene i de Langerhanske øyene i pankreas. Standard behandling er livslang eksogen tilførsel av insulin. Til tross for optimal insulinbehandling klarer man ikke oppnå fysiologisk glukoseregulering og alvorlige komplikasjoner som hjerte- kar sykdommer, nyresvikt og blindhet og redusert forventet levealder er resultatet. Transplantasjon av insulinproduserende øyene isolert fra en donor kan kurere pasienten fra sin diabetes. En utfordring ved øycelletransplantasjon er imidlertid at en stor del av pasientene vil måtte begynne med eksogen tilførsel av insulin igjen, da øyene over tid gradvis vil miste sin funksjon. Inflammatoriske mekanismer står som den mest sentrale for redusert overlevelse av øycellene etter transplantasjon observert i klinikken i dag. I tillegg er det en begrensning i tilgang på donororganer. Vi forsker derfor på muligheter å kunne utvikle en ubegrenset kilde for insulinproduserende vev/celler. Slike kilder kan være fra stamceller (embryonale, induserbare eller adulte) eller fra modifisering av andre ikke insulinproduserende celler. Vi ønsker i denne søknaden å teste ulike endokrine celletyper ved bruk av kjent in vivo transplantasjonsmodell i mus.
• Forsøkets mål: Vi ønsker i denne studien å undersøke om annet vev kan programmeres/modifiseres in vitro til å bli glukose regulerende vev. Vi ønsker spesifikt å se på den andre celletyper i pankreas (for eksempel. eksokrine, alpha celler), ductal celler, eller andre primære endokrine celler og om de kan differensieres mot insulinproduserende beta celler. Disse ønsker vi å sammenligne med stamcelle-deriverte endokrine progenitor celler og humane øyceller.
• Forventet skadevirkninger på dyrene: Det er ikke forventet store skadevirkninger. Noe post kirurgisk smerte vil forekomme det første døgnet etter kirurgi . Dyrene vil ikke forventes smerte utover dette, men vil være påvirket av induksjon av diabetes og få symptomer som økt drikke behov og urinering.
• Forventet nytteverdi: Forsøkene kan ha direkte translasjonsverdi for videre etablering av humane insulinproduserende vev til transplantasjon, og kan bidra til at man når målet med kurasjon av diabetes.
• Antall dyr og dyreart: Totalt 1500 immundefisiente mus; Musestammene Rag 1 -/- ,NMRI nu/nu, vil bli benyttet
• 3R: Denne studien lar seg ikke erstatte av in vitro studie da øycelletransplantasjon er en klinisk prosedyre for å behandle type 1 diabetikere. Vi har utført flere tidligere studier der vi har erfaring og resultater at denne musestammen lar seg kurerer fra diabetes med transplantasjon av humane øyceller. Vi har derfor kunne redusere antall dyr så mye som mulig. Vi trenger å utføre studien med humane celler fra 30 donorer for å veie opp mot heterogenitet som humane celler representerer. Vi har lang erfaring med transplantasjon av humane øyceller til mus og har tilnærmet ingen kirurgiske komplikasjoner. Vi har god erfaring med blodprøvetaking, øycelletransplantasjon, oral glucose toleranse test, blodsukker målinger og håndtering av dyrene under forsøk slik at stress for dyrene minimaliseres.
Type 1 diabetes (T1D) er en auto-immun sykdom karakterisert ved selektiv ødeleggelse av de insulinproduserende beta-cellene i de Langerhanske øyene i pankreas. Standard behandling er livslang eksogen tilførsel av insulin. Til tross for optimal insulinbehandling klarer man ikke oppnå fysiologisk glukoseregulering og alvorlige komplikasjoner som hjerte- kar sykdommer, nyresvikt og blindhet og redusert forventet levealder er resultatet. Transplantasjon av insulinproduserende øyene isolert fra en donor kan kurere pasienten fra sin diabetes. En utfordring ved øycelletransplantasjon er imidlertid at en stor del av pasientene vil måtte begynne med eksogen tilførsel av insulin igjen, da øyene over tid gradvis vil miste sin funksjon. Inflammatoriske mekanismer står som den mest sentrale for redusert overlevelse av øycellene etter transplantasjon observert i klinikken i dag. I tillegg er det en begrensning i tilgang på donororganer. Vi forsker derfor på muligheter å kunne utvikle en ubegrenset kilde for insulinproduserende vev/celler. Slike kilder kan være fra stamceller (embryonale, induserbare eller adulte) eller fra modifisering av andre ikke insulinproduserende celler. Vi ønsker i denne søknaden å teste ulike endokrine celletyper ved bruk av kjent in vivo transplantasjonsmodell i mus.
• Forsøkets mål: Vi ønsker i denne studien å undersøke om annet vev kan programmeres/modifiseres in vitro til å bli glukose regulerende vev. Vi ønsker spesifikt å se på den andre celletyper i pankreas (for eksempel. eksokrine, alpha celler), ductal celler, eller andre primære endokrine celler og om de kan differensieres mot insulinproduserende beta celler. Disse ønsker vi å sammenligne med stamcelle-deriverte endokrine progenitor celler og humane øyceller.
• Forventet skadevirkninger på dyrene: Det er ikke forventet store skadevirkninger. Noe post kirurgisk smerte vil forekomme det første døgnet etter kirurgi . Dyrene vil ikke forventes smerte utover dette, men vil være påvirket av induksjon av diabetes og få symptomer som økt drikke behov og urinering.
• Forventet nytteverdi: Forsøkene kan ha direkte translasjonsverdi for videre etablering av humane insulinproduserende vev til transplantasjon, og kan bidra til at man når målet med kurasjon av diabetes.
• Antall dyr og dyreart: Totalt 1500 immundefisiente mus; Musestammene Rag 1 -/- ,NMRI nu/nu, vil bli benyttet
• 3R: Denne studien lar seg ikke erstatte av in vitro studie da øycelletransplantasjon er en klinisk prosedyre for å behandle type 1 diabetikere. Vi har utført flere tidligere studier der vi har erfaring og resultater at denne musestammen lar seg kurerer fra diabetes med transplantasjon av humane øyceller. Vi har derfor kunne redusere antall dyr så mye som mulig. Vi trenger å utføre studien med humane celler fra 30 donorer for å veie opp mot heterogenitet som humane celler representerer. Vi har lang erfaring med transplantasjon av humane øyceller til mus og har tilnærmet ingen kirurgiske komplikasjoner. Vi har god erfaring med blodprøvetaking, øycelletransplantasjon, oral glucose toleranse test, blodsukker målinger og håndtering av dyrene under forsøk slik at stress for dyrene minimaliseres.