Bei Zuckerkrankheit (Diabetes) sind die zuständigen Zellen in der Bauchspeicheldrüse, die sogenannten Beta-Zellen, nicht mehr in der Lage, das lebensnotwendige Hormon Insulin herzustellen. Verwandte und ebenso dort ansässige „Alpha-Zellen“ können aber einspringen: Sie produzieren Insulin, wenn man bei ihnen die Menge eines regulatorischen Eiweißstoffes (SMNDC1) senkt.
Das berichten Wiener Biologen im Fachjournal „Cell Reports“. Ein Team um Tamara Casteels und Stefan Kubicek vom Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) untersuchte, ob man Eiweißstoffe, die direkt am Erbgut sitzen (und somit potenziell auch am Insulin-Gen), so manipulieren kann, dass Alpha-Zellen Insulin produzieren, obwohl sie gar nicht dafür zuständig wären. Es stellte sich heraus, dass die Senkung eines bisher kaum bekannten Eiweißstoffes namens SMNDC1 dazu führt, dass in Alpha-Zellen das Insulin-Gen aktiviert wird.
„Dieser Effekt zeigte sich nicht nur in einer Mauszelllinie, sondern auch in menschlichen Langerhans'schen Inseln“, so die Forscher. Das sind jene Regionen der Bauchspeicheldrüsen, wo Alpha- und Beta Zellen beheimatet sind.
Die Reduktion von SMNDC1 führt dazu, dass bei Hunderten von Genen die Produktionsvorschriften für Eiweißstoffe (mRNAs) anders zusammengesetzt (gespliced) werden als sonst. Eine solche Veränderung (beim „Chromatin Remodellierer“ ATRX) reguliert wiederum einen Eiweißstoff (PDX1) hoch, von dem man bereits wusste, dass er die Insulinproduktion anregt, berichten die Forscher.
Die Insulinmengen, die nach solchen Manipulationen in Alphazellen induziert werden, sind jedoch deutlich geringer als in Beta-Zellen, so Kubicek. Außerdem könnten solche Eingriffe Nebenwirkungen haben. „SMNDC1 ist ein essenzielles Gen, dessen vollständiger Verlust die Existenzfähigkeit der meisten Zelltypen beeinträchtigt“, erklärt der Molekularbiologe. Derzeit würde man in seinem Labor an der Entwicklung chemischer SMNDC1-Hemmstoffe arbeiten, um etwa die Rolle von SMNDC1 in anderen Geweben - und somit mögliche unerwünschte Wirkungen - testen zu können.
