Entwicklung einer transplantierbaren, bioartifiziellen Nebenniere

Prof. Dr. med. Barbara Ludwig
barbara.ludwig[at]uniklinikum-dresden.de
Medizinische Klinik und Poliklinik III,
Endokrinologie und Diabetologie,
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden,
Technische Universität Dresden

Prof. Dr. med. R. Stefan Bornstein

stefan.bornstein[at]uniklinikum-dresden.de
Medizinische Klinik und Poliklinik III,
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden,
Technische Universität Dresden

Beteiligte WissenschaftlerInnen

Mariya Balyura – Veterinär Medizinerin
Evgeny Gelfkat – Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Susann Lehmann – Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Projektbeschreibung

Projekt A05 beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze bei Nebenniereninsuffizienz. Bis jetzt stellt die Kortikosteroid Behandlung die einzige Therapieoption dar, kann aber nicht den physiologischen Feedbackmechanismus der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wiederherstellen. Aus diesem Grund strebt das Projekt an mit der Transplantation von isolierten Zellen aus der Nebenniere und der Makro- und Mikroverkapselung neue Therapiemöglichkeiten zu entwickeln, um eine sichere und physiologische Hormonsubstitution zu gewährleisten. So würde die natürliche Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wieder hergestellt werden und durch die Transplantation isolierter Zellen auch das Immunsystem geschützt werden.

Ziele

(I) Identifikation von potentiellen Zellen für die Nebennierenzellersatztherapie. Optimale Zellquellen für den Zellersatz werden basierend auf ihr funktionelles Potential, Langzeitstabilität und Immunogenität hin evaluiert.

(II) Evaluation der optimalen Verkapselungs- und Transplantationsstrategie. Sowohl Makro- als auch Mikroverkapselung haben sich als brauchbar für die Anwendung bei Nebennierenzellen erwiesen. Umfassende in vitro und in vivo Tests sollen die optimalen Transplantationsbedingungen identifizieren.

(III) Therapeutische Kapazität des Nebennierenzellersatzes. Die vielversprechendste Strategie einer bioartifiziellen Nebenniere wird in adäquaten präklinischen Klein- und Großtiermodellen getestet.

Publikationen

Balyura M… Ludwig B… Bornstein SR. Expression of progenitor markers is associated with the functionality of a bioartificial adrenal cortex. PLoS One. 2018 Mar 29;13(3):e0194643.

Ruiz-Babot G, Balyura M, … Schubert U, Ziegler CG, … Bornstein SR, Guasti L. Modeling Congenital Adrenal Hyperplasia and Testing Interventions for Adrenal Insufficiency Using Donor-Specific Reprogrammed Cells. Cell Rep. 2018 Jan 30;22(5):1236-1249.

Balyura M, Gelfgat E, Ullmann E, Ludwig B, Barnea ER, Bornstein SR. PreImplantation Factor (PIF*) Regulates Stress-Induced Adrenal Steroidogenesis and Anti-Inflammatory Cytokines: Potential Application for Bioartificial Adrenal Transplant. Horm Metab Res. 2018 Feb;50(2):168-174.

Ludwig B, Ludwig S, Steffen A, Knauf Y, Zimerman B, Heinke S, Lehmann S, Schubert U, Schmid J, Bleyer M, Schönmann U, Colton CK, Bonifacio E, Solimena M, Reichel A, Schally AV, Rotem A, Barkai U, Grinberg-Rashi H, Kaup FJ, Avni Y, Jones P, Bornstein SR. Favorable outcome of experimental islet xenotransplantation without immunosuppression in a nonhuman primate model of diabetes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Oct 31;114(44):11745-11750.