Virus skal kurere sukkersyge

På 35 år er antallet af personer med sukkersyge firedoblet, og hvert år dør tre millioner af sygdommen. Men nu er forskere på vej med en metode, som måske kan udrydde type 1-diabetes: Patienterne inficeres med genmodificeret virus.

En virus er sluppet ind i patientens krop og styrer direkte mod bugspytkirtlen.

Her inficerer den cellerne og lukker sit eget arvemateriale ind i dem.

Nogle af cellerne slipper upåvirket, men for andre celler er virusinfektionen et vendepunkt.

Efter nogle dage begynder de at producere et protein, som flere gange i løbet af døgnet lukkes ud af bugspytkirtlen og ud i blodbanen. Proteinet er særdeles effektivt.

Patienten mærker hurtigt, hvordan infektionen påvirker ham. Han er i bedring.

Virusinfektioner er normalt ikke noget, man ønsker, men denne infektion er vejen til helbredelse.

Det lille protein er hormonet insulin, og den sygdom, som virussen kurerer patienten for, er type 1-diabetes.

Indtil videre er viruskuren kun afprøvet på mus, men viser den sig at virke på mennesker, er vi kommet et langt skridt nærmere en behandling, der kan helbrede de millioner af type 1-diabetikere, som må døje med insulininjektioner og invaliderende følgesygdomme.

Men viruskuren er ikke patienternes eneste håb.

Andre forskere arbejder med mikroskopiske insulinfabrikker, gensplejsede bakterier og vacciner, som skal eliminere følgerne af type 1-diabetes.

Sukkerskader på blodårerne får alvorlige følger

Diabetikere har vanskeligt ved at holde blodsukkeret og blodets indhold af fedtstoffer lave. Det medfører med tiden skader på blodårerne og risikoen for følgesygdomme, som typisk forkorter sukkersygepatienters liv med 10-20 år.

Synet forringes eller forsvinder helt

De fine blodkar i øjets nethinde kan tage skade, så karrenes cellelag dør. Det gør blodkarrene utætte, så der lækker røde blodlegemer og plasma ud i nethinden, som ødelægges. Det giver med tiden sorte plamager i synsfeltet.

Blodpropper truer hjertet og hjernen

Diabetespatienter har to-fire gange så høj risiko for at få en blodprop i hjertet eller hjernen. Karvæggen på de fine blodårer fortykkes og bliver stiv, så de ikke kan udvide sig. Samtidig får sukker og fedt årerne til at snævre yderligere ind.

Nyrerne tager skade eller svigter

20-40 pct. af patienterne med diabetes får skader i nyrerne, som kan føre til nyresvigt. Det høje blodsukker påvirker nyrerne, så sukker og protein strømmer ud i urinen. Selve nyren svækkes og kan i værste fald svigte.

Fødder bliver amputeret

Ca. hver syvende diabetiker får kroniske sår på fødderne, og for 25 pct. af dem fører det til amputation. De blodkar, som forsyner nerverne med ilt, snævrer ind. Derfor registrerer nerverne ikke smerte, og når der først opstår et sår, heler det ikke.

Ubehandlet diabetes er dødelig

Diabetes – eller sukkersyge – findes i to former, der begge er i hastig vækst over hele verden.

Omkring 90-95 pct. af verdens over 400 mio. diabetikere lider af type 2-diabetes, der typisk viser sig efter 40-årsalderen og forårsages af usund kost og for lidt motion.

Hos disse patienter kan bugspytkirtlen godt producere insulin, men kroppens celler har mistet deres evne til at reagere på det blodsukkerregulerende hormon.

De ramte skal derfor holde deres blodsukker nede gennem kostomlægning og forøget fysisk aktivitet.

De resterende fem-ti pct. af verdens diabetikere lider af type 1-diabetes, og de kan ikke producere insulin.

Sygdommen kaldes også “ungdomssukkersyge”, fordi den som regel dukker op i 4-14-årsalderen, men voksne kan også få sygdommen, som betyder, at patienterne må tage insulin resten af livet.

Uden behandling vil en type 1-diabetiker i løbet af dage eller få måneder ende i koma og risikere at dø.

Indtil man for knap 100 år siden begyndte med insulinbehandling, var type 1-diabetes lig med en dødsdom, der kun kunne udskydes med en streng diæt.

Kroppen har brug for insulin døgnet rundt, men behovet varierer, blandt andet i forhold til hvilken mad man spiser, og hvor fysisk aktiv man er.

Derfor må patienter med type 1-diabetes måle deres blodsukker flere gange i døgnet og derefter sprøjte en passende mængde insulin ind under huden.

Kimen til type 1-diabetes lægges tre gange i livet

Forskerne ved ikke med sikkerhed, hvorfor man får type 1-diabetes, men de er enige om, at man skal udsættes for en eller flere påvirkninger fra omgivelserne, før sygdommen går i udbrud.

Foster: Risikoen grundlægges

I fosterstadiet lægges de første kim til type 1-diabetes, og morens helbred og kost spiller en vigtig rolle. Er moderen fx relativt gammel og/eller har selv type 1-diabetes, øges risikoen for senere at udvikle type 1-diabetes.

Spædbarn: Risikoen stiger

I de allerførste leveår udsættes børn for påvirkninger, der er afgørende for, om de senere udvikler type 1-diabetes. Risikofaktorer er bl.a. overvægt og en kost, som tidligt indeholder korn- og mejeriprodukter.

Barn/ung: Udløsende faktor rammer

Hvis kimen er lagt i fostertilstanden eller i spædbarnsalderen, afgøres det i løbet af barndommen og ungdommen, hvor hurtigt sygdommen vil udvikle sig. Udløsende faktorer kan fx være overvægt eller psykisk stress.

Lægemiddelindustrien er gennem de seneste år kommet langt med at udvikle såkaldte blodsukkerapparater og insulinpenne, der gør det nemt og hurtigt at måle blodsukkerniveauet, beregne den nødvendige mængde insulin og dernæst injicere den.

Men type 1-diabetes er fortsat en sygdom, som griber voldsomt ind i patienternes hverdag og stiller store krav til deres aktive deltagelse i behandlingen.

Insulin regulerer blodsukkeret og sørger for at holde det stabilt, så kroppens celler altid har den rette mængde energi til rådighed.

Fordøjelsessystemet er kun få minutter om at nedbryde stivelse, sukker og andre af fødens næringsstoffer til det lille sukkerstof glukose, som straks sendes ud i blodet.

Blodsukkeret ryger derfor kraftigt i vejret, kort tid efter at man er gået ombord i en portion spaghetti med kødsovs eller en kage til kaffen.

Men cellerne har ikke brug for al glukosen på en gang.

Blodet er imidlertid ikke et godt sted at opbevare de ekstra energireserver, og et for højt blodsukkerniveau skader i det lange løb blodårer, væv og organer.

Så den overskydende glukose skal ud af blodet og oplagres et sikkert sted, og den opgave varetages af højt specialiserede celler i bugspytkirtlen, de såkaldte betaceller.

Betacellerne har to særlige evner: De kan måle blodsukkerniveauet og straks registrere, når det stiger lige efter et måltid.

Stigningen aktiverer den anden af deres særlige evner: De kan producere insulin og sende det ud i blodet.

Sukkersyge hærger i hele verden

Type 1-diabetes er på fremmarch i hele verden, og på globalt plan stiger antallet af patienter hvert år – men stigningen varierer fra land til land. Finland har rekorden med 43 nye årlige tilfælde pr. 100.000 indbyggere.

  • 0-4,99 nye tilfælde pr. 1000 indbyggere

  • 5-9,99 nye tilfælde pr. 1000 indbyggere

  • 10-19,99 nye tilfælde pr. 1000 indbyggere

  • 20 og derover nye tilfælde pr. 1000 indbyggere

Insulin sørger for, at leveren, musklerne og fedtdepoterne optager og oplagrer den overskydende glukose i blodet, så blodsukkeret atter når ned på sit normale niveau.

På den måde sørger betacellerne hele tiden for både at overvåge blodsukkeret og producere akkurat den mængde insulin, der skal til for at holde det stabilt.

Insulin bliver en fjende

Type 1-diabetes opstår, når immunforsvaret pludselig opfatter betacellerne som fjendtlige fremmedlegemer, der skal bekæmpes.

De insulinproducerende celler bliver nedkæmpet og forsvinder til sidst helt fra bugspytkirtlen.

Type 1-diabetes er altså en såkaldt autoimmunsygdom, hvor kroppen angriber sig selv, men forskerne ved ikke, hvorfor immunforsvaret begår den fatale fejl, og hidtil er det heller ikke lykkedes dem at finde på behandlinger, der kan bremse det misforståede angreb.

Men i 2018 fandt lægen Xiangwei Xiao fra University of Pittsburgh i USA ud af, hvordan han ved hjælp af en virus kan snyde immunforsvaret, så bugspytkirtlen igen kan måle blodsukkeret og producere den nødvendige mængde insulin.

Det er ikke betacellernes evne til at regulere blodsukkeret, der tirrer immunforsvaret, men deres udseende – de proteiner og kulhydrater, der sidder på betacellernes overflade.

Derfor kan immunforsvaret snydes på to måder: enten ved at ændre betacellernes udseende eller ved at oplære andre celler i at udføre betacellernes opgave.

Genterapi oplærer nye celler

Ved type 1-diabetes er bugspytkirtlens insulinproducerende betaceller ødelagte, mens alfacellerne, der producerer hormonet glukagon, er intakte. Forskere har nu med gen­terapi fået alfacellerne til at opføre sig som betaceller og producere insulin i mus.

Beta-celler producerer insulin i raske mus

I bugspytkirtlen på raske mus findes de såkaldte alfa- og betaceller. Alfacellerne laver glukagon, som får blodsukkerniveauet til at stige, mens betacellerne laver insulin, som får blodsukkeret til at falde.

Immunforsvaret dræber beta-celler

Hos patienter med type 1-diabetes dræber immunforsvaret betacellerne, så bugspytkirtlen ikke længere producerer insulin. I genterapiforsøget brugte forskerne mus, som alle havde type 1-diabetes.

Virus bringer to vigtige gener frem

I en uskadelig virus indsatte forskerne i laboratoriet de to gener, som får betacellerne i musens bugspytkirtel til at danne henholdsvis Pdx1 og MafA – proteiner, som bestemmer, hvilke gener der er aktive i en celle.

Gener får celler til at producere insulin

Inde i musens bug­spytkirtel inficerede virussen alfacellerne og tilførte dem Pdx1- og MafA. Alfacellerne blev på den måde omprogrammeret til at fungere nøjagtigt som betaceller og producere insulin til musen.

Blodsukker var under kontrol

Kort tid efter behandlingen med den gensplejsede virus faldt blodsukkerniveauet hos de diabetiske mus (rød). Først efter 18 uger steg niveauet igen. Uden virusindsprøjtningen fortsatte blodsukkeret med at stige, og musene døde.

Det simpleste ville være blot at ændre på cellernes udseende, men forskerne ved ikke, præcis hvilke detaljer på betacellernes overflade der udløser immunforsvarets angreb, så det går ikke.

I stedet gik Xiao efter den anden løsning.

Han tog udgangspunkt i de såkaldte alfaceller, der også findes i bugspytkirtlen, men ikke bliver angrebet af immunforsvaret hos type 1-diabetikere.

Alfacellerne har den modsatte funktion af betacellerne: De reagerer på et lavt blodsukkerniveau og svarer igen ved at danne hormonet glukagon, som i modsætning til insulin får blodsukkeret til at stige ved at lukke glukose ud af depoterne.

Fra andre forskeres forsøg vidste Xiangwei Xiao, at hvis man dyrker alfaceller i laboratoriet og udsætter dem for to såkaldte transskriptionsfaktorer – dvs. proteiner, som bestemmer, hvilke gener der er aktive i en celle – så ændrer de sig og begynder at opføre sig som insulinproducerende betaceller. Men de skifter ikke udseende.

Virus sætter gang i produktionen

Omprogrammerede alfaceller kan på denne måde løse de ødelagte betacellers opgave uden at blive angrebet af immunforsvaret.

Men for at blive til en brugbar strategi i kampen mod type 1-diabetes skal cellernes forvandling ske i bugspytkirtlen, ikke i en petriskål. Derfor benyttede forskeren gen­terapi.

Først fandt han frem til de gener, som danner de to afgørende transskriptionsfaktorer – Pdx1 og MafA – og satte dem ind i en harmløs virus, der kan inficere celler og overføre de to gener uden at gøre skade.

Så blev den modificerede virus sprøjtet ind i bugspytkirtlen på en gruppe mus, der udviklede type 1-diabetes.

Teorien var, at virussen skulle inficere de diabetiske mus’ alfaceller og få dem til at producere de to transskriptionsfaktorer, så de blev omprogrammeret til betaceller – uden at blive angrebet fra immunforsvaret.

Ved at indkapsle insulinproducerende celler i det geléagtige materiale alginat har biologer haft held til at smugle cellerne forbi kroppens immunforsvar og ind i bugspytkirtlen. De lysegrønner klatter på billedet er insulin, som cellerne, de blå pletter, producerer.

Unge mus fik det bedre

Xiangwei Xiao afprøvede teorien på unge mus, der var begyndt at udvikle type 1-diabetes, så deres blodsukker var steget fra det normale niveau på 150 mg/dl til 200 mg/dl.

Kontrolgruppen på fem mus fik indsprøjtet en tom virus, uden Pdx1 og MafA, og hos dem fortsatte blodsukkeret med at stige, indtil det efter fem uger nåede over 500 mg/dl, og alle musene var døde.

Langt bedre gik det for forsøgets fem andre mus, der fik virussen med generne for både Pdx1 og MafA.

Deres blodsukker begyndte at falde og var efter to uger nede på det normale niveau, og her holdt det sig stabilt i fire måneder.

Derefter ophørte effekten, og blodsukkeret steg gradvist.

Musene var med andre ord blevet midlertidigt kureret for type 1-diabetes, og hvis de samme gode resultater kan opnås hos mennesker, vil diabetikere altså kunne droppe de daglige injektioner med insulin og i stedet nøjes med en injektion med virus hver fjerde måned.

Forskerne ved ikke, hvorfor genterapien kun virker i fire måneder, men måske skyldes det, at det så at sige efterhånden gik op for immunforsvaret, at det var blevet snydt, hvorefter det justerede sit oprindelige angreb på betacellerne, så det også ramte de omprogrammerede alfaceller.

Gelé skjuler cellerne

Svaghederne ved Xiangwei Xiaos behandling vil måske kunne løses, inden den afprøves på mennesker.

Men hvis fx immunforsvarets evne til at genkende insulinproducerende celler viser sig at være et uoverkommeligt problem for forskerne, så er der heldigvis andre forskningsprojekter, som arbejder med en kur mod diabetes.

Molekylærbiologen Daniel Anderson fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge, USA, havde i 2016 succes med at holde betaceller skjult for immunforsvaret ved at indkapsle dem i det geléagtige materiale alginat.

Forskeren ville kurere mus med type 1-diabetes ved at tage udgangspunkt i stamceller fra mennesker.

Først lykkedes det ham at få stamcellerne til at udvikle sig til betaceller i laboratoriet. Dernæst skulle cellerne transplanteres ind i bugspytkirtlen på mus med type 1-diabetes.

For at undgå, at musens immunforsvar skulle angribe betaceller fra mennesker, støbte Anderson betacellerne ind i alginat.

Materialet er porøst og tillader små molekyler som insulin at passere, mens immunforsvarets langt større celler og antistoffer ikke kan trænge igennem, og metoden virkede.

Musene begyndte at producere insulin, så deres blodsukker blev stabiliseret på et naturligt lavt niveau, og immunforsvaret bemærkede ikke de nye insulinfabrikker.

Samtidig arbejder læger i Frankrig på en metode, som kan dæmpe immunforsvarets angrebslyst, mens andre forskere satser på gensplejsede bakterier, der via tarmen skal påvirke immunforsvaret, så det skåner bugspytkirtlen.

Flere af de lovende behandlingsmuligheder er ved at blive afprøvet i indledende forsøg, og i løbet af et par år vil diabetespatienter i stort tal indgå i kliniske undersøgelser.

Og om 10-15 år kan verdens millioner af type 1-patienter måske helt droppe deres insulinpenne.

Læs også:

Hjernen

Toptrænede celler opsporer hjernekræft

9 minutter
Virusser rammer mænd hårdest
Sygdomme

Virusser rammer mænd hårdest

2 minutter
Kroppen

Hvad holder vores celler sammen?

0 minutter
Mest populære

Log ind

Fejl: Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!