Neuherberg, 27. Juli 2016. Die Frühstadien des Typ-1-Diabetes lassen sich mittlerweile durch Antikörpertests bei betroffenen Kindern bereits vor dem Auftreten der ersten Krankheitssymptome nachweisen. Forscher des Helmholtz Zentrums München und des Paul Langerhans Institutes Dresden, beides Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung, berichten nun in "Diabetologia", dass man durch bioinformatische Modelle bessere Prognosen hinsichtlich des Verlaufs der Frühstadien bis zur klinisch symptomatischen Erkrankung findet.

Bei Typ-1-Diabetes handelt es sich um eine Autoimmunerkrankung, die auch in Deutschland immer häufiger auftritt - jährlich kommen über 2000 neue Patienten dazu. Im Verlauf der Krankheitsentstehung entwickeln Patienten Antikörper gegen die insulinproduzierenden Betazellen ihrer eigenen Bauchspeicheldrüse. Das ereignet sich in den meisten Fällen schon in den ersten Lebensjahren. Deshalb haben Wissenschaftler vom Institut für Diabetesforschung (IDF) am Helmholtz Zentrum München einen Test entwickelt, mit dem bereits aus einem Tropfen Blut nachgewiesen werden kann, ob entsprechende Antikörper vorhanden sind, die ein Frühstadium der Erkrankung kennzeichnen.

Nach den aktuellen Zahlen der Fr1da-Studie ist das bei etwa vier von tausend Kindern im Alter von zwei bis fünf Jahren in Bayern der Fall. "Zusätzlich kompliziert wird die Diagnose allerdings dadurch, dass es sich insgesamt um vier verschiedene Antikörper handelt", erklärt PD Dr. Peter Achenbach, stellvertretender Leiter des IDF. "Darüber hinaus sind nicht alle Antikörpertypen in der Phase der Krankheitsentwicklung permanent vertreten, sondern die einzelnen Antikörper verhalten sich dynamisch - sprich sie können auch kommen und gehen."

Vermeintliche Hochrisikogruppe erkrankt später

In der aktuellen Studie wollten die Wissenschaftler genau dieses komplexe Verhalten untersuchen und herausfinden, ob sich aus den jeweiligen Antikörperverläufen möglicherweise präzisere Aussagen herausfiltern lassen als bisher. Für ihre Analysen kooperierten die Forscher eng mit den Modellierungs-Experten der Abteilung Scientific Computing (ASC) um deren Leiter PD Dr. Wolfgang zu Castell. "Unser neuer Ansatz, Muster im Zeitverlauf zu analysieren, erlaubt es, nicht nur festzustellen, ob die Antikörper da sind oder nicht, sondern auch, Verläufe verschiedener Antikörper zu beobachten und Kinder mit ähnlichen Profilen zu gruppieren und das dann mit der Krankheitsentstehung in Beziehung zu setzen", beschreibt Erstautor Dr. David Endesfelder von der ASC die Studie, in der die Forscher 88 Kinder untersuchten, die jeweils mehrere verschiedene Antikörper entwickelt hatten und im Rahmen der BABYDIAB-Studie über einen Zeitraum von bis zu 20 Jahren beobachtet wurden.

Durch die neuen Analysemethoden konnten die Forscher beispielsweise beschreiben, dass bei einigen Kindern, die aufgrund ihrer Antikörperkonstellation bisher zur Hochrisikogruppe für eine schnelle Krankheitsentwicklung gezählt wurden, erst mit deutlicher Verzögerung ein klinisch symptomatischer Diabetes auftrat. "Das war sehr überraschend und zeigt uns, dass wir mit dem neuen Ansatz nicht nur Einsen und Nullen, also Antikörper vorhanden oder nicht vorhanden, unterscheiden, sondern dass wir beginnen, die verschiedenen Facetten der Entstehung von Typ-1-Diabetes auch im Detail immer besser zu verstehen", so Studienleiter Achenbach.

Künftig wollen die Forscher diese Analysen weiter vertiefen, um präzisere Aussagen zum Krankheitsverlauf, den zugrunde liegenden Faktoren und Mechanismen, aber auch zu möglichen Therapieaussichten wie etwa durch die vom IDF durchgeführte Insulinschluckimpfung für kleine Risikopatienten, treffen zu können.

Weitere Informationen

• Hintergrund:
Insgesamt verglichen die Forscher die Profile von 88 Kindern mit einem Frühstadium des Typ-1-Diabetes hinsichtlich der (Auto-)Antikörper IAA, GADA, IA-2A und ZnT8A. Der Beobachtungszeitraum betrug 20 Jahre. Innerhalb dieser Zeit identifizierten die Forscher neun verschiedene Cluster, die jeweils für unterschiedliche Antikörperverläufe standen und mit verschieden schneller Entwicklung der klinischen Erkrankung verbunden waren.

Original-Publikation:
Endesfelder, D. et al. (2016). A novel approach for the analysis of longitudinal profiles reveals delayed progression to type 1 diabetes in a subgroup of multiple-islet autoantibody-positive children, Diabetologia, DOI: 10.1007/s00125-016-4050-0

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- Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören.
www.helmholtz-muenchen.de

- Das Institut für Diabetesforschung (IDF) befasst sich mit der Entstehung und Prävention von Typ 1 Diabetes und Typ 2 Diabetes als Spätfolge eines Gestationsdiabetes. Ein vorrangiges Projekt ist die Entwicklung einer Insulin-Impfung gegen Typ 1 Diabetes. In groß angelegten Langzeitstudien untersucht das IDF den Zusammenhang von Genen, Umweltfaktoren und Immunsystem für die Pathogenese von Typ 1 Diabetes. Mit den Daten der Geburtskohorte BABYDIAB, die 1989 als weltweit erste prospektive Diabetes-Geburtskohorte etabliert wurde, konnten Risikogene sowie Antikörperprofile identifiziert werden. Diese lassen Vorhersagen über Entwicklung und Ausbruch von Typ 1 Diabetes zu und werden die Klassifizierung und den Diagnosezeitpunkt verändern. Das IDF ist Teil des Helmholtz Diabetes Center (HDC).
www.helmholtz-muenchen.de/idf

Im Zuge der Gründung des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung e.V. wurde im Jahr 2009 das Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus geschaffen. Dies würdigte die seit Jahren bestehende, international erfolgreiche Diabetes-Forschung in Dresden. Seit 2009 konnten acht Professoren und mehrere unabhängige Gruppenleiter für das PLID gewonnen werden. Dies gelang über die intensive Zusammenarbeit zwischen dem PLID, dem Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD), der medizinischen Fakultät und dem Universitätsklinikum Carl Gustav Carus. Der wissenschaftliche Fokus des PLID liegt auf der molekularen Zellbiologie, der Entwicklung, Regeneration und dem Schutz der Beta Zellen und der Langerhans'schen Inseln des Pankreas zur Therapie und Prävention des Typ 1 und Typ 2 Diabetes. In Dresden konnten in den letzten Jahren große Erfolge bei der Transplantation humaner Inselzellen und der Etablierung einer Humanen Inselzell-Biobank gefeiert werden.
http://plid.de/de/start.html

• Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung e.V. ist eines der sechs Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Es bündelt Experten auf dem Gebiet der Diabetesforschung und verzahnt Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung. Ziel des DZD ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen, maßgeschneiderten Prävention, Diagnose und Therapie des Diabetes mellitus zu leisten. Mitglieder des Verbunds sind das Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Deutsche Diabetes-Zentrum DDZ in Düsseldorf, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung DIfE in Potsdam-Rehbrücke, das Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen und das Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden, assoziierte Partner an den Universitäten in Heidelberg, Köln, Leipzig, Lübeck und München sowie weitere Projektpartner.
www.dzd-ev.de

Fachlicher Ansprechpartner:
PD Dr. Peter Achenbach, Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Institut für Diabetesforschung
Heidemannstr. 1, 80939 München
E-Mail: peter.achenbach@helmholtz-muenchen.de