U.Brand 2.2007 Diabetes – was gibt es Neues ? - Sweet-Kids

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Brand 12.02.2007

Diabetes – was gibt es Neues ?


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Diabetes – was gibt es Neues ?



Diabetes – Forschung
Der größte Teil der Gelder kommt aus den USA
Dort etwa 1 Prozent der Ausgaben für Diabetes im Gesundheitswesen
Würde in Deutschland circa 250 Millionen Euro entsprechen
Rechtliche Rahmenbedingungen in Deutschland schwierig
Zu viele Bestimmungen
Ergebnisse einzelner Arbeitsgruppen lassen sich international gut sehen


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Diabetes – was gibt es Neues ?



1869

Paul Langerhans beschreibt Inselzellen



1921

Kanadier Banting und Best isolieren Insulin, Nobelpreis 1923



1922

Erste Patienten erhalten Insulin, u.a. Ted Ryder



1923

Beginn der industriellen Insulinherstellung (Schwein, Rind). Erstes Insulinpräparat „Isletin“ der Firma Lilly



1955

Frederick Sanger analysiert Aminosäuresequenz des Insulins, Nobelpreis 1958



1963

Prof. Zahn und sein Team (Aachen) gelingt erste chemisch Synthese des Insulins



1982

Gentechnische Herstellung von Human-Insulin



1996

Erstes Analoginsulin (Lispro)



2006

Erstes inhalierbares Insulin


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Diabetes – was gibt es Neues ?



Diabetes – Prävention
Nach Manifestation eines Typ-1-Diabetes Versuch, die körpereigene
Restproduktion zu erhalten. Hierzu internationale Studien mit verschiedenen Substanzen, die in
das Immunsystem eingreifen und die Autoimmunreaktion stoppen. Die Substanzen stammen aus
der Transplantationsmedizin.

Einige Studien haben positive Vorergebnisse gezeigt und müssen noch
an einer größeren Teilnehmerzahl bestätigt werden und sollten auch bei einer möglicht geringeren
und damit erträglicheren Dosis wirksam sein.
Die Untersuchungen gehen über Jahre.


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Insulin-Analoga
Die ersten Präparate mit schnellem Wirkungseintritt wurden wieder zurückgezogen, da sie beim
Versuchstier krebserregend waren.
Kurzwirksame Insulin-Analoga wirken über über Monomere, die im Gegensatz zu den
Hexomeren (6 Insulinmoleküle zusammengelagert) deutlich rascher aus dem subkutanen
Fettgewebe ins Blut aufgenommen werden.
Analoga sind in unterschiedlicher Ausprägung vermehrt mitogen, d.h. die Zellteilung wird vermehrt
gefördert. Jedoch ist auch das seit Jahrzehnten eingesetzte Insulin vermehrt mitogen und nicht
mit einer Häufung der Krebsentstehung belastet.
Die wachstumsfördernde Wirkung bedeutet nicht gleich eine vermehrte Karzinogenität.
Untersucht wird die Bindung zum Insulinrezeptor mit Hilfe verschiedener Zellsysteme (normale
Zellen, Tumorzellen und veränderte Zellen von Zuchttierstämmen). Bedeutung wird besonders der
Bindung an den IGF-1-Rezeptor beigemessen. Mit der Rezeptorbindung wird die wachstumsfördernde Wirkung des jeweiligen Insulins in Verbindung gebracht.


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Diabetes – was gibt es Neues ?



Insulin-Analoga
Bei schnellwirkenden Insulinanaloga findet sich nur eine geringe Abweichung der untersuchten
Eigenschaften zum Humaninsulin.
Langsam wirkenden Insulinanaloga zeigen teilweise eine stärkere IGF-1-Rezeptorbindung.

Glargin (Lantus) zeigte vermehrte Anlagerung an IGF-1-Rezeptoren von humanen Ostesarkomzellen mit vermehrtem Wachstum. Andere Zellen wurden weniger beeinflusst.
Detemir (Levemir) zeigt eine deutlich geringere Bindung.

Der Einfluß der Analoga auf den HbA1c-Wert stehen nicht im Vordergrund,
sondern die bessere Lebensqualität und der geringere postprandiale BZAnstieg.


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Insulin-Analoga
Trotz aller theoretischer Bedenken zu den derzeit zugelassenen
Analog-Insuline wurde bisher beim Menschen keine nachgewiesene
krebserregende Wirkung nachgewiesen.
Laborergebnisse können aber nicht einfach auf den Menschen übertragen
werden. Es sind weitere Untersuchungen und besonders Langzeitbeobachtungen
erforderlich.


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Inhalierbare Insuline
- Gelangt über Inhalationsgerät tief in die Lunge
- Jahrzehntelange Forschung war erforderlich
- Wirkung vergleichbar mit subkutaner Gabe von Insulin
- Keine signifikante Vorteile gegenüber subkutanem Insulin
- Dosis etwa 10fach so hoch wie bei subkutaner Gabe
- Vermehrte Bildung von Insulin–Antikörpern , scheinbar ohne Bedeutung
- Verzögerungsinsulin steht inhalativ nicht zur Verfügung
Inhalatives Insulin ist eine interessante Alternative, aber keine
revolutionäre Änderung


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Inhalierbares Insulin
- Exubera (Pfizer) zugelassen seit Anfang 2006 zur Behandlung von Typ1- und Typ2-Diabetes
- Wirkungsmaximum etwas schneller als subkutanes Humaninsulin
- NW : leichter Husten , Hypoglykämien
- Kontraindikation : Lungenerkrankungen wie Asthma, Bronchitis ;
- Raucher müssen mindestens 6 Monate abstinent sein
- Nicht zugelassen für Kinder und Jugendliche
- In Studien keine nachteilige Wirkung auf die Lunge
- Vor Therapiebeginn Lungenfunktionsprüfung erforderlich


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Stoffwechselkontrolle



Lange Jahre nur Schätzung der Blutglucose über Urinzuckerausscheidung



Blutzuckermeßgeräte



Kontinuierliche Blutzuckermessung:
Continuous Glucose Monitoring System , Firma Medtronic
Messung bis zu 3 Tage über subkutan gelegenen Sensor


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Closed loop system – geschlossenes System
Kontinuierliche Messung des Blutzuckers und Steuerung der Insulinabgabe
- „Künstliches Pankreas“ in Forschungs- und Kliniklabors

- Zentralvenöse Messung mit Langzeit-Glucosesensor in den Vorhof des rechten
Herzens bis zu 6 Monate. Messergebnisse werden an implantierte Insulinpumpe
weitergeleitet, die Insulin direkt in die Lebervene abgibt (Firma Medtronic).
Aber wegen schwieriger Programmierung der Insulindosierung und wegen Sicherheitsbedenken ist mit einem breitem klinischen Einsatz in naher Zukunft nicht zu
rechnen.


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Unblutige BZ-Bestimmung
Bisher enttäuschend, falsche Hoffnungen
„Pendra“ – Continuous Non-Invasive Blood Glucose Monitor
Firma mittlerweile insolvent.

Bisher keine funktionierende unblutige BZ-Messung in Aussicht


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Inselzelltransplantation und Pankreasorgantransplantation
- Einzige Verfahren bei denen sich Insulinunabhängigkeit erreichen läßt.
- Nachteil ist lebenslange immunsuppressive Behandlung mit dem Risiko der
Medikamententoxizität, erhöhter Infektanfälligkeit und einer erhöhten Rate von
bestimmten Malignomen.
- Indikation bisher nahezu ausschließlich bei Typ-1-Diabetiker mit chronisch
Niereninsuffizienz und Dialysebehandlung


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Pankreasorgantransplantation
- technisch aufwendiger Eingriff
- erstmals durchgeführt 1966
- Bisher wurden weltweit über 12.000 Pankreasorgantransplantationen bei Typ-1-Diabetikern
durchgeführt (überwiegend in den USA)
- Die Überlebensrate 1 Jahr nach Transplantation betrug bei gleichzeitiger Pankreas- und
Nierenübertragung 93% für die Patienten, 81% für das Pankreas und 85% für die Niere und
blieb über die ersten drei Jahre relativ konstant.

- Insulinfreiheit nach 1 Jahr 82 %, nach 5 Jahren über 60 %


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Inselzelltransplantation
- risikoarm in Lokalanästhesie durchführbar
- erste erfolgreiche Transplantation an Ratten 1972
- erst weiterentwickelte Methoden zur Gewinnung der Inselzellen ergab ab 1988 eine deutlich
bessere Rate an Insulinunabhängigkeit.
- bisher überwiegend simultan mit oder nach einer Nierentransplantation durchgeführt, seit 2000
auch als alleinige Transplantation bei Patienten mit schweren Unterzuckerungen
- Pankreasorganentnahme von hirntoten Organspendern bei Vorliegen des gesetzlich
vorgeschriebenen Einverständnisses.
- Lebendspende derzeit nicht möglich.
- Organ wird über den Pankreasgang mit Kollagenaselösung gefüllt und enzymatisch sowie
mechanisch in Bestandteile zerlegt.
- Die gewonnenen Inselzellen werden gereinigt und in lokaler Betäubung beim wachen Patienten
über 15-20 Minuten in die Pfortader der Leber infundiert.


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Inselzelltransplantation
Internationales Inseltransplantationsregister (Gießen) :
1974 – 1989

90 Transplantationen (weltweit)

1990 – 2004

851 Transplantationen (Gießen 83)
längste Insulinunabhängigkeit 74 Monate

Verschiedene Empfängerkriterien für Inselzelle:
- mit gleichzeitiger Nierentransplantation (1)
- nach zuvor erfolgter Nierentransplantation oder Lebertransplantation (2)
- als alleinige Inselzelltransplantation (3)


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Inselzelltransplantation

Ergebnisse nach 1 Jahr (die ersten 67 Transplantationen in Gießen) :

- Patientenüberleben (%)
- Inselfunktion (C-Peptid >/= 0,5 ng/ml)
- Nierenfunktion
- Insulinunabhängig

(N+P)
100
81
95
16

(P nach N)
90
50
100
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Inselzelltransplantation

Langzeitverlauf :
Insulinunabhängigkeit (%)

1 Jahr
44

5 Jahre
10

Neben einem geringeren Insulinbedarf und der Verbesserung der Lebensqualität findet
sich auch bezüglich der transplantierten Niere durch die gleichzeitige Inselzelltransplantation
eine bessere und längere Funktion.


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Diabetes – was gibt es Neues ?



Inselzelltransplantation
Ziele für die Zukunft :
- Inselzelltransplantation schon bei Diabetikern ohne bestehende
Organkomplikationen
- langanhaltende Insulinunabhängigkeit
- bessere Immunsuppression oder Immuntoleranz des Empfängers
- ausreichend Beta - Zellen


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Diabetes – was gibt es Neues ?



Stammzellen
Aus einer Stammzelle können sich zahlreiche verschiedene Zelltypen entwickeln, auch
eine insulinproduzierende Beta-Zelle gebildet werden.
Humane embryonale Stammzelle : Der Vorteil von embryonalen Stammzellen ist ihre
sehr gute Vermehrung. Sie können sich in praktisch alle Zelltypen entwickeln.
Zur Gewinnung der embryonalen Stammzelle müssen frühe, menschliche Embryonen
getötet werden. Es gibt ethische Bedenken und das Stammzellengesetz in Deutschland
verbietet die Verwendung von entsprechenden Stammzellen, die nach dem 1.1.2002
hergestellt wurden.
Humane adulte Stammzellen : Vorläuferzellen in verschiedenen Geweben, können sich in
bestimmte Körperzellen weiterentwickeln. Die Zellen könnten eventuell direkt vom Patienten
gewonnen werden und nach der Umwandlung retransplantiert werden ohne anschließende
Immunsuppression. Bei adulten Stammzellen gibt es keine ethischen Bedenken.


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Inselzelltransplantation
Zellen aus den nichtendokrinen Anteilen der Bauchspeicheldrüse wurden unter die
Nierenkapsel von immundefizienten Mäusen transplantiert zusammen mit fetalen Zellen.
(Hao,E. et al , 2006)

Aus diesen Vorläuferzellen (Stammzellen) Gewinnung von insulinproduzierenden Beta-Zellen.
Zukünftig könnte es vielleicht möglich sein, auf diesem Weg ausreichend Zellen für die
Transplantation zu gewinnen.

Alle neuen Therapieverfahren müssen mit der derzeitigen Behandlung bezüglich Effektivität und
Nebenwirkungen verglichen werden. Ein breiter Einsatz für die Patienten ist erst nach Abschluss
entsprechender Studien möglich.


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Diabetes – was gibt es Neues ?

Tierexperimentelle Untersuchungen machen berechtigte Hoffnung,
dass die Zellersatztherapie mit Stammzellen in den nächsten
5 – 10 – 20 ?
Jahren in die klinische Anwendung für die Behandlung von Diabetikern
übertragen werden kann.

Mit dieser Therapieoption könnte es erstmals gelingen, den Diabetes
bei einer großen Zahl von Patienten zu heilen.


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