Die Aufnahmen zeigen das Gen „Neurog3“ (hellblau) in menschlichen Zellen der Bauchspeicheldrüse. Abbildung: Beydag-Tasöz u.a., Developmental Cell, via MPI-CBG
Forscher aus Sachsen und Dänemark machen sichtbar, was sonst im Mutterleib verborgen bleibt
Dresden, 3. September 2023. Auf der Suche nach künftigen Zelltherapien gegen Diabetes und einem tieferen Verständnis, wie eine Bauchspeicheldrüse für die Blutzucker-Regulierung überhaupt entsteht, haben Forscherinnen und Forscher aus Dresden und Kopenhagen eine neue Beobachtungsmethode für ein Schlüssel-Gen entwickelt. Dafür haben sie Echtzeit-Aufnahmen von Zellen mit Erbgutdaten vom Gen „Neurog3“ miteinander verknüpft. Das hat das Dresdner Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (CBG) mitgeteilt.
Spezielle Zellkultursysteme genutzt
„Die Zellkultursysteme, die wir entwickelt haben, um zu verstehen, wie Zellen in menschlichen Embryonen Organe bilden, tragen erste Früchte“, meint CBG-Direktorin Dr. Anne Grapin-Botton. „In unserer Studie haben wir wesentlich mehr über die Art und Weise gelernt, wie die Aktivität bestimmter Gene während der embryonalen Entwicklung zu Diabetes im späteren Leben führen kann.“
Temporär aktives Gen „Neurog3“ beeinflusst Diabates-Gefahr
Die Teams vom CBG und von der „Novo Nordisk Foundation“ an der Uni Kopenhagen hatten sich bei ihren Forschungen auf die Frage konzentriert, wie ein bestimmter Teil des Erbgutes in einem Embryo Diabetes auslösen kann. Dafür haben sie in ihren Zellkulturen das Gen „Neurog3“ markiert und in 2D- und 3D-Ansichten beobachtet. Dadurch konnten per Langzeit-Live-Bildgebung einen Prozess verfolgen, der normalerweise im Mutterleib verborgen bleibt: Wie nämlich dieses spezielle Gen in der entstehenden Bauchspeicheldrüse die Entstehung von Betazellen anregt, die später für die Produktion von Insulin zuständig sind. Und dieses Hormon reguliert dann wiederum den Blutzuckerspiegel im Menschen. Anders gesagt: Wenn Neurog3 während der embryonalen Entwicklung „falsch schaltet“, kann dies später Diabetes auslösen.
Hoffnung auf künftige Zelltherapien
Die in der Studie gewonnenen Erkenntnisse helfen einerseits, die Entstehung der für den Menschen so wichtigen Bauchspeicheldrüse besser zu verstehen, können andererseits aber künftig auch bei der Feinjustierung neuer Therapien gegen die Zuckerkrankheit helfen.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quelle: MPI-CBG
Wissenschaftliche Publikation:
„Integrating single-cell imaging and RNA sequencing datasets links differentiation and morphogenetic dynamics of human pancreatic endocrine progenitors“ von Belin Selcen Beydag-Tasöz, Joyson Verner D’Costa, Lena Hersemann, Byung Ho Lee, Federica Luppino, Yung Hae Kim, Christoph Zechner und Anne Grapin-Botton, in: „Developmental Cell“, 2023, Fundstelle im Netz: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2023.07.019.
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