Matematiker finner mulig kur mot diabetes

Dansk matematisk analyse viser at en boost av immunforsvaret kan kurere type 1-diabetes. Svensk forskning bekrefter beregningene.

Dansk matematiker har funnet en måte å kurere type 1-diabetes på. Svenske forskere bekrefter den matematiske analysen. (Foto: Colourbox)
Dansk matematiker har funnet en måte å kurere type 1-diabetes på. Svenske forskere bekrefter den matematiske analysen. (Foto: Colourbox)

Type 1-diabetes

Type 1-diabetes har alltid vært litt av et mysterium for legevitenskapen.

Undersøkelser av tilstanden i nyfødte rotter, mus, griser og til dels mennesker viser at store deler av de insulinproduserende betacellene i bukspyttkjertelen dør i de første to til tre ukene etter fødselen.

De døde betacellene blir spist av makrofagene. Det er en helt naturlig del av bukspyttkjertelens utvikling og gir ikke umiddelbart diabetes.

Men flere studier peker på at type 1-diabetes kan skyldes at makrofagene, i personer eller dyr med anlegg for sykdommen, ikke får ryddet skikkelig opp.

Det fører til en betennelsestilstand i bukspyttkjertelen. Det gjør at for mange betaceller dør, slik at det til slutt er for få igjen til å produsere insulin. Dermed mister bukspyttkjertelen kontrollen over kroppens blodsukkernivå.

Denne hypotesen ligger til grunn for den matematiske modellen.

Ved å analysere sykdommens forløp matematisk har en dansk doktorgradsstudent funnet ut at immunforsvaret kan nedkjempe type 1-diabetes hvis det får en boost av makrofager – en type celler som fungerer som kroppens renovasjonsarbeidere.

Svenske forskere har undersøkt behandlingsstrategien i forsøk på mus. De bekrefter analysen.

Eklatant effekt

Resultatene vekker begeistring hos Allan Flyvbjerg, som er dekan ved Aarhus universitet og tidligere formann for Diabetesforeningen.

– Det er en interessant behandlingsstrategi for en sykdom vi vet veldig lite om. Den svenske studien er et svært viktig bidrag. Forskerne viste at behandlingsstrategien har en effekt på type 1-diabetes i mus, noe som er utrolig interessant, sier Flyvbjerg.

– Dessverre er ikke mus den ideelle modellen for årsakene til type 1-diabetes i mennesker, men det er den beste muligheten vi har i dag. Så det er ingen garanti for at resultatene kan overføres til mennesker.

Modell peker på makrofager

Forskeren bak analysen, doktorgradsstudent Kenneth Hagde Mandrup Nielsen fra Roskilde Universitets Institut for Natur, Systemer og Modeller, har analysert en matematisk modell for type 1-diabetes som opprinnelig ble konstruert i 2006 av Leah Edelstein Keshet og Richard Kublik fra University of British Columbia.

Modellen beregner hvordan makrofagene og andre celler i kroppen fungerer i forbindelse med insulinproduksjonen i bukspyttkjertelen under utviklingen av type 1-diabetes.

Den danske forskeren brukte modellen til å utvikle en ny behandlingsstrategi.

– Jeg fant ut at man ved å tilføre flere makrofager kunne forhindre utviklingen av type 1-diabetes, forklarer Nielsen.

Nielsens analyse blir publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Mathematical Medicine and Biology senere i år.

Kur mot diabetes

Å bruke makrofager i behandlingen av type 1-diabetes virker kontraintuitivt. Makrofagene er med på å fremme utviklingen av sykdommen fordi de produserer stoffer som gir betennelse i bukspyttkjertelen.

Men den matematiske modellen viste at antallet makrofag hadde en terskelverdi. Over denne terskelverdien var makrofagene mer nyttige enn skadelige.

– Beregningene mine viste at nok makrofager ville dempe betennelsen, sier Nielsen.

Diabetes forhindret i 85 prosent av tilfellene

I den svenske studien viser forskerne at Nielsen hadde rett. Mus med type 1-diabetes fikk injisert makrofager rett etter fødselen. Det kurerte musene for type 1-diabetes.

– Ved å gi NOD-musene (mus med den genetiske koden for type-1 diabetes) aktive makrofager kunne vi forhindre sykdommen i 85 prosent av alle musene. Potensielt kan vi gjøre det samme i mennesker, forteller opphavsmannen til den svenske studien, professor Robert Harris fra Karolinska Instituttet i Sverige.

Studien ble publisert nylig i det vitenskapelige tidsskriftet Diabetes.

Kan vise vei til svært tidlig kur

Kenneth Hagde Mandrup Nielsen håper oppdagelsen vil føre til mer forskning på makrofagenes rolle som medisin.

– Jeg forestiller meg at man i fremtiden kan teste på babyer som har arveanlegg for diabetes. Makrofager kan kanskje kurere sykdommen før den bryter ut, sier han.

Referanser:

Adoptive Transfer of Immunomodulatory M2 Macrophages Prevents Type 1 Diabetes in NOD Mice, Diabetes, doi: 10.2337/db11-1635

Modelling the onset of Type 1 diabetes: can impaired macrophage phagocytosis make the difference between health and disease?, The Royal Society A, doi: 10.1098/rsta.2006.1769

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Powered by Labrador CMS