Category: Prevention

Beta cell proliferation

10 December, 2018

Autoimmune diabetes is a disease where the immune system attacks and destroy healthy tissue, in this case the beta cells in the islet of Langerhans in the pancreas (1). It leads to absolute insulin deficiency and a lifelong treatment with insulin through injections or an insulin pump. There is no way to prevent the disease in humans, even though we since long time can detect biomarkers that the disease is developing (perhaps most exciting so far 2). There is no viable cure, but many promising trials is ongoing at different places around the world.

 

CHALLENGES WITH A CURE

A lot of experiments try to replace the destroyed beta cells with primarily stem cells, which is the most interesting area of research. There are many challenges to overcome, the most important are:

 

  • Today’s islet transplantations means we use donor islet which is limited of natural reasons. The procedure has developed a lot since the Edmonton protocol in 2000 (3), and even though many still needs exogenous administration of insulin this method helps many people to a better life. Until now ~2000 islet transplantations have been done in the world (4). Except lack of donor islets, another reason this method is not more widely uses is that the patient must take immunosuppressant drugs (anti-rejection drugs) the rest of the life. These might have adverse effects such as “mouth ulcers, anemia (low red blood cells that cause symptoms of tiredness), nausea, vomiting, diarrhea, leg edema (swelling), high cholesterol or fat levels in the blood, liver problems, high blood pressure, fatigue, kidney problems, abnormal menstrual periods in women, and an increased risk of infection. Anti-rejection medications may also increase the risk of developing cancer.” (5). One of the clinics very efficient in this area is Uppsala University in Sweden, they write about the purpose “the main target with islet cell transplantation is to prevent severe and life-threatening hypoglycemias and hyperglycemias”.
  • If we could supply with cells that somehow is our own cells, how will the immune system react? There are a number of studies that have shown that many patients long after diagnose have persisting autoantibodies long after diagnose. Particular those with adult onset autoimmune diabetes and overall, those with the autoantibody GADA had positive test and less of children with autoantibody ICA (6). What does this mean, if replacing insulin secretion, will the new cells be attacked and destroyed? We don´t know, we are not able to replace beta cells today but most probably yes – the new cells would be destroyed in patients with remained autoantibodies. That said even though “Current evidence suggests that loss of function and destruction of beta cells begins after the onset of autoimmunity signalled by beta cell autoantibodies. Beta cell destruction may be precipitated by the innate immune system and inflammation, and activated autoreactive lymphocytes are believed to carry out most of the actual beta cell damage.” (7).
  • To solve the above, avoid destruction of replaced cells and/or immunosuppressant’s, there are many trials working on encapsulation of cells. Both beta cells from donors but as I wrote above its limited supply, so preferably use of stem cells derived beta cells. This solution is indeed very interesting, I will write more about this in a separate article. Status for now is of course no, it doesn´t work yet.
  • No matter how to one day resolve insulin secretion, for a viable cure we must know the etiology of the disease and be able to inhibit the autoreactive process. Personally I feel this research is neglected quite often. The incidence for autoimmune diabetes have increased dramatically in many countries, a new study a week ago showed a 3% increased incidence per year in 25 European countries 8. In Sweden, with the second highest incidence in the world after our neighbour Finland, and with a population of 10 million, 900 children and at least 900 adults are diagnosed every year. The development is sad, and have huge health economic impact as well.

 

 

OTHER WAYS TO RESOLVE INSULIN SECRETION?

One interesting research area has for years been to look in to the remaining beta cells we all have. Since many years’ it´s well established that all people with autoimmune diabetes have absolute insulin deficiency sooner and with LADA later, but all still have minor amount of beta cells left. Not contradictory. At diagnose in general 80-90% of the beta cells are lost, this is generally accepted (9). The destruction continues over time, different in different people. Please note that the remaining amount is so small nobody with absolute insulin deficiency can live without exogenous insulin, even if only drinking water and eating lettuce every day.

Unfortunately we have no method to analyse beta cells death, we can only measure C-peptide (10). This is done in several well controlled studies (11, 12, 13) and has led to the questions;

 

  • Why are some cells not attacked?
  • Or are they attacked but survive of some reason?
  • Can we use this knowledge somehow, to regenerate beta cells?

 

 

Why a few cells are not attacked we don´t know. Kevan Herold with colleagues showed last year that “During the development of diabetes, there are changes in beta cells so you end up with two populations of beta cells. One population is killed by the immune response. The other population seems to acquire features that render it less susceptible to killing.” (Yale press release 14, the study 15). The new subpopulation of beta cells becomes Btm cells, a stem cells like condition. The Btm cells express molecules that inhibit the immune response. This is one theory, among others. Very visual picture from the paper:

 

 

For decades there have been a theory that progenitor cells do exist in the pancreas. Progenitors are kind of descendants of adult stem cells that can be self-renewed and differentiated into mature cell types, DRI write in the paper below; “cells that exhibit a variable degree of potency and proliferation potential. The potency and role of adult progenitor cells is organ and context-specific”. Some years ago this hypothesis was challenged and researchers meant what we do see is basically self-replication, the differences are several but particular if self-replication is what we see, the capacity is limited due to the small fraction of the beta cells surviving years after onset. In any case the studies above shows declining insulin production (C-peptide) from an already low level, so the regeneration of cells that eventually do occur is not clinical relevant. What is very interesting, if we are able to solve the autoimmunity, can we affect regeneration?

 

 

HOW TO TAKE IT FROM THERE?

In animals, beta cell proliferation occur quite often. Proliferation means events that leads to increasing amount of cells, particular cell division bot not exclusively. Clinical relevant beta cell proliferation doesn´t happen in humans. If it would be possible to regenerate beta cells in people with absolute insulin deficiency, all improvement would though have impact on glucose control. Most probably not to the extent as a cure. One study about beta cell proliferation was published last week, the week before another about what decides the fate of a progenitor cell (read more below) to be an insulin producing beta cell and the third news is a very exciting human trial just started in Sweden. Different research but the idea is similar: to restore insulin production, partly or totally.

 

 

DIABETES RESEARCH INSTITUTE

DRI at the University of Miami published a paper in “Trends in Endocrinology and Metabolism” 4th of December, where the researchers demonstrate that yes – there are progenitors in human adult pancreas (full paper 16, article from DRI 17). The major difference between progenitors and stem cells in the case of resolving insulin production is that stem cells as of today either needs immunosuppressant’s if we use human embryonic stem cells, or we need a method for encapsulation, which still might need immunosuppressant’s. If we are able to use iPSC (induced pluripotent stem cells) one day, we might avoid immunosuppressant’s. This is the most exciting area of research as a potential cure for insulin-treated diabetes but not close to reality, it will take years and we don´t see human trials yet, except from approaching other diseases, in Japan (18). The progenitor cells are our own cells meaning no immunosuppressant’s needed, but can they be stimulated and turned into insulin producing beta cells, cause neogenesis (“de novo formation, e. g., of b-cells from non-b-cells. When applied to the generation of a new differentiated cell, this concept is usually presented as an alternative to self-replication e.g., a b-cell giving rise to two b-cells by proliferation”. Dictionary from DRI above)? We will see.

 

 

HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN

Researchers from University of Copenhagen in Denmark and the Helmholtz Zentrum München German research center for environmental research, lead by Professor Henrik Semb, showed in Nature two weeks ago mapping of the signals that determine the fate of the progenitor cells in a lab. Semb describes their finding here in a short clip from the university 19. When the cells are expressed for a certain protein they become endocrine cells, and another protein they become duct cells (see DRI´s paper above with a small dictionary). This is regulated by a signalling system called Notch, known since decades but unknown how Notch is turned on/off. Semb describes the process as a pinball game in the clip above, depending on which pin they hits decide the fate. The knowledge can be used how to produce more efficient insulin producing beta cells from human stem cells in lab. At the same time stem cells research are making progresses and it´s a very exciting area with huge potential for many diseases, it´s still challenging in many ways and particular the tumorigenic risk is not fully understood. Semb´s team said last year; “Although significant progress has been made towards making insulin producing beta cells in vitro (in the lab), we are still exploring how to mass-produce mature beta cells to meet the future clinical needs. Our current study contributes with valuable knowledge on how to address key technical challenges such as safety, purity and cost-effective manufacturing, aspects that if not confronted early on, could hinder stem cell therapy from becoming a clinically and commercially viable treatment in diabetes.” (20).

 My question was, can Sembs team’s protocol be used at the progenitor cells in a human pancreas as well, for self-replication and as the procedure DRI describes above? Not as a cure but until we knows more about risks with stem cells, to improve glucose management and control? I asked Professor Semb; “Probably not, our finding is not related to how progenitors divide, neither in organ development nor in a human adult. Our finding is rather how progenitors are instructed to develop to certain cell types, i.e. beta cells. This is useful to more efficient control that progenitors from stem cells becomes beta cells and nothing else”.

 The paper 21.

 

 

HUMAN TRIAL

It´s known that the neurotransmitter gamma aminobutyric acid, GABA, is important in both type 1 and 2 diabetes. Research have showed different levels of GABA in people with diabetes compared with healthy individuals. GABA is synthesized by an enzyme called GAD from the amino acid glutamate in nerve cells but also, importantly, in the insulin-producing beta cells in pancreatic islets (22). GAD has two forms, GAD65 and GAD67, and in type 1 diabetes the most common form of autoantibody is to GAD65, often referred to as GADA.

The roles of GABA in islets are many and one is to inhibit toxic white blood cells. An international research group led by Professor Per-Ola Carlsson at Uppsala University in Sweden, spring 2018 published two papers where they had isolated immune cells from human blood and studied the effects GABA had on these cells. First, they were able to determine GABA concentration in human islets, and showed that ion channels that GABA opens became more sensitive to GABA in type 2 diabetes and that GABA helps regulate insulin secretion (23). In the other paper they show that GABA inhibited the immune cells and reduced the secretion of a large number of inflammatory molecules (24.

 

Diamyd Medical is a Swedish company with several human trials ongoing, with different approach (the company 25, trials 26). Diamyd has developed a tablet, Remygen, based on GABA that in an experimental trial will be tested in humans at two different places (27). GABA together with Diamyd (antigen-specific immunotherapy, a vaccine) at University of Alabama (see more information in the link about trials above) and only GABA in 30 adult patients that have had type 1 diabetes for more than five years (study name ReGenerate-1). I asked Professor Carlsson, leader of ReGenerate-1 about status, and first patient started last Monday. Still looking for participants. First phase of ReGenerate-1 is an initial safety and dose escalation part comprising six patients, and the main trial comprising 24 patients that will be followed for up to nine months depending on the dosage group they belong to. After safety evaluation, the plan is to see if Remygen can regenerate insulin producing cells, meaning increased own production of insulin. Final results planned in 2020, according to Carlsson. Personally I´m sceptic by nature, so I doubt this might be a cure. But again, all improvement in management of the disease that is possible is helpful for millions of people with insulin dependent diabetes, so I will follow up this for sure.

 

 

SUMMARY

There is obviously beta cells left in all with autoimmune diabetes, clinical irrelevant and still the disease means absolute deficiency. If and how those cells can be saved, increased or if they provide useful information how to resolve insulin production, is unknown today. There is a number of projects that try to convert alpha cells in the islet of Langerhans to beta cells, alpha cells are not attacked and destroyed in people with autoimmune diabetes. More about that in another article since I´m waiting for some results.

Research learns us more continuously, the human body is indeed complex. There won´t be a viable cure or a possible solution for increased insulin production until autoimmunity is solved, but if the researchers one day might be able to do that we rely on a method that doesn´t involve immunosuppressant’s. Otherwise it won´t be a solution for the majority.

Even though diabetes research suffer due to lack of donations there are exciting projects ongoing, in humans as well. Human trials are beyond important, even if experimental as with GABA we must move to humans to proceed. For this, diabetes research need funding since these trials are expensive.

As I wrote in the beginning, everything that might improve the management are beyond important. For a functional cure there are many challenges to tackle and a long way to go, but we will definitely continue to see small steps in a positive direction. Personally, I´m totally convinced we will see a cure, not in the near future and not if organisations get more funding.

 

References:

  1. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  2. http://www.diabethics.com/science/human-prevention-trial-cvb/
  3. https://www.touchendocrinology.com/articles/progress-islet-transplantation-over-last-15-years
  4. https://www.nature.com/articles/nrendo.2016.178
  5. https://www.cityofhope.org/research/research-overview/islet-cell-transplantation-program/ict-patient-information/islet-cell-transplantation-faqs
  6. http://diabetes.diabetesjournals.org/content/51/6/1754
  7. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-017-4308-1
  8. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-018-4763-3
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4362259/
  10. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  11. http://care.diabetesjournals.org/content/38/3/476
  12. http://care.diabetesjournals.org/content/39/10/1664
  13. http://care.diabetesjournals.org/content/early/2018/05/14/dc18-0465
  14. https://news.yale.edu/2017/02/09/yale-scientists-study-how-some-insulin-producing-cells-survive-type-1-diabetes
  15. https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(17)30040-2
  16. https://www.diabetesresearch.org/file/research-publications/2018_Pancreatic-Progenitors-There-and-Back-Again_Trends-in-Endocrinology-and-Metabolism.pdf
  17. https://www.diabetesresearch.org/is-the-pancreas-regeneration-debate-settled
  18. https://www.jmaj.jp/detail.php?id=10.31662%2Fjmaj.2018-0005
  19. https://vimeo.com/303012751
  20. https://www.eurostemcell.org/de/towards-safe-and-scalable-cell-therapy-type-1-diabetes-simplifying-beta-cell-differentiation
  21. https://www.nature.com/articles/s41586-018-0762-2
  22. https://www.uu.se/en/news-media/news/article/?id=10440&typ=artikel
  23. https://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(18)30098-7/fulltext
  24. https://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(18)30103-8/fulltext
  25. https://www.diamyd.com/docs/About.aspx 
  26. https://www.diamyd.com/docs/clinicalTrials.aspx
  27. https://www.diamyd.com/docs/pressClips.aspx?ClipID=3085588

 

 

Hans Jönsson
Diabethics
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

 


 

Autoimmun diabetes är en sjukdom där immunförsvaret angriper och förstör frisk vävnad, i detta fallet betacellerna i de langerhanska öarna i bukspottskörteln (1). Det leder till absolut insulinbrist och en livslång behandling med insulin genom injektioner eller en insulinpump. Det finns inget sätt att preventivt förhindra sjukdomen hos människor, trots att vi sedan länge kan upptäcka biomarkörer för att sjukdomen är under utveckling (kanske det mest spännande preventionsförsöket skrev jag om häromdagen 2). Det finns inget funktionellt botemedel, men många lovande försök pågår på olika platser i världen.

 

UTMANINGAR MED ETT BOTEMEDEL

En rad experiment pågår för att försöka ersätta förstörda betaceller med framförarallt stamceller, vilket är det mest spännande området i detta avseende. För att komma vidare finns en mängd utmaningar, de viktigaste har jag listat ett flertal gånger i min kategori/tagg stamceller på min hemsida (http://www.diabethics.com/science/category/stamceller/):

 

  • Dagens transplantationer av ö-celler innebär att vi nyttjar celler från donatorer som innebär begränsningar av naturliga orsaker. Proceduren har utvecklats mycket sedan ”the Edmonton protocol” år 2000 (3), och även om många fortfarande behöver ta insulin har metoden hjälpt många till ett bättre liv. Tills idag har ~2000 transplantationer med ö-celler genomförts i världen (4). Utöver brist på donatorer, en annan viktig anledning till att metoden inte används oftare är att patienten resten av livet måste ta immunosuppression (avstötningsmedel). Dessa kan ge mer eller mindre otrevliga biverkningar såsom munsår, blodbrist (man blir trött), illamående, kräkningar, diarré, bensvullnad, högt kolesterol, leverproblem, högt blodtryck, trötthet, njurproblem, onormal menstruationscykel hos kvinnor och ökad infektionsrisk. De kan äve öka risken att utveckla cancer. Observera, allt detta är risk och inte utfall (5). Uppsala universitet som tillhör de främsta i världen i området, säger ”huvudmålet för ö-cellstransplantation är att förhindra svåra eller livshotande hypo- respektive hyperglykemier (28).
  • Om vi kunde lösa bristen på betaceller och insulinproduktion med något som är kroppseget, hur skulle immunförsvaret reagera? Det finns flera studier som har visat att många patienter många år efter diagnos fortsatt har autoantikroppar kvar. Särskilt de som insjuknat som vuxen och överlag de som haft autoantikroppen GADA har visat positivt test senare, mindre vanligt förekommande hos barn som haft IAA (eller ICA på engelska, (6). Vad innebär detta, om vi lyckas ersätta insulinproduktionen, kommer de nya cellerna angripas och förstöras? Vi vet inte, vi kan inte idag ersätta insulinproduktion men högst troligt ja, de nya cellerna skulle förstöras hos patienter med kvarstående autoantikroppar. Detta sagt även om det i flera år blivit allt mer tydligt att autoantikropparna är mer biomarkörer och har mindre roll i destruktionen av betaceller (7, 29).
  • För att lösa allt ovan, att undvika att ersatta celler förstörs samt immunosuppression, pågår flera försök med inkapsling av betaceller från donatorer men främst av stamceller framtagna betaceller. Jag har i kategorin stamceller ovan många artiklar i ämnet. Idag finns ingen fungerande metod men detta är ett av de mest spännande områdena för ett presumtivt botemedel mot insulinbehandlad diabetes.
  • Oavsett hur vi en dag kan återskapa insulinproduktion, för ett funktionellt botemedel måste vi veta etiologin, orsaken, till sjukdomen och kunna stoppa det autoreaktiva angreppet. Som alla som följt mig en tid vet är detta ett område jag ibland känner åsidosätts. Incidensen av autoimmun diabetes har ökat dramatiskt i många länder, liksom i Sverige, sett över sista 30 åren. En ny studie publicerades häromdagen som visade en årlig ökning om 3% i 25 länder i Europa, 8. I Sverige, med näst högst incidens i världen efter Finland och med en befolkning om 10 miljoner, insjuknar årligen 900 barn och minst lika många vuxna. Sorglig utveckling och den hälsoekonomiska effekten är dessutom mycket stor.

 

 

ANDRA SÄTT ATT LÖSA INSULINSEKRETION?

Ett intressant område har i många år varit att titta mot de kvarstående betaceller vi alla har. Det är nämligen väletablerat att alla med autoimmun diabetes har absolut insulinbrist, men samtidigt har en mycket liten mängd betaceller kvar. Inte motsägelsefullt. Vid diagnos har vi i regel förlorat 80-90% av alla betaceller, detta är väl känt (9). Destruktionen fortsätter, på lite olika sätt hos olika människor. Observera igen, de få betaceller vi har kvar att ingen med autoimmun diabetes kan leva utan tillfört insulin, oavsett om vederbörande lever på vatten och isbergssallad.

Tyvärr kan vi inte studera betacells-förlust, vi kan endast mäta C-peptid (10). Detta har gjorts i flera välkontrollerade studier (11, 12, 13) och har lett till frågorna;

  • Varför finns celler som undgår angreppet?
  • Eller, angrips de men överlever?
  • Kan detta utnyttjas på något sätt?

 

Vi vet inte idag varför en del betaceller undgår angrepp. Kevan Herold med kollegor visade förra året att vid utvecklandet av typ 1 diabetes förändras vissa betaceller till en slags subkategori, och det blir två liknande grupper men ändå olika typer av betaceller. Subkategorin undkommer det autoimmuna angreppet tack vare att de ”duckar och tar skydd för angreppet”. Cellerna framkallar molekyler som förhindrar angrepp, och de efterliknar något som liknar stamceller, dvs de backar i utvecklingsstadiet och genom detta kan de överleva angreppet och även föröka sig trots autoimmuna angreppet (artikel från Yale 14, studien 15, min artikel 30). Bilden från mitt inlägg då:

 

 

I decennier har funnits en teori om att progenitor-celler existerar i bukspottskörteln. Detta är ungefär ättlingar till stamceller som kan förnya sig själv och utvecklas till mogna/färdiga celler, DRI förklarar det bra i studien nedan; “cells that exhibit a variable degree of potency and proliferation potential. The potency and role of adult progenitor cells is organ and context-specific”. För flera år sedan utmanades denna teori och en del forskare menade att vad vi i själva verket sett är självreplikering, skillnaderna är flera men primärt är det så, att om självreplikering är vad vi sett är kapaciteten högst begränsad med anledning av hur extremt få celler som överlevt det autoimmuna angreppet. Oavsett så visar studierna ovan fortsatt avtagande insulinproduktion (C-peptid) från en redan låg nivå, så det återskapande av betaceller som eventuellt sker är inte kliniskt relevant. Men vad som är intressant är, om vi en dag kan häva autoimmuniteten, kan vi påverka återskapandet av celler?

 

 

HUR GÅ VIDARE?

Hos djur sker betacellsproliferation ganska lätt. Proliferation innebär händelser leder till ökat antal celler, främst celldelning men inte bara. Kliniskt relevant betacellsproliferation sker inte hos människor. Om vi skulle lyckas påverka återskapande av betaceller hos människor med absolut insulinbrist skulle alla eventuella förbättringar ha positiv effekt på möjligheten till glukoskontroll. Högst troligt inte som ett botemedel dock. En studie om betacellsproliferation publicerades förra veckan, veckan innan det en studie vad som bestämmer ödet för en progenitor-cell (läs mer nedan) att bli en insulinproducerande betacell och den tredje nyheten är ett mycket spännande humanförsök som precis startats i Sverige. Olika forskningsinriktningar men idén är den samma: att återskapa delar eller all insulinproduktion.

 

 

DIABETES RESEARCH INSTITUTE – DRI

DRI vid universitetet i Miami publicerade en studie den 4 december i “Trends in Endocrinology and Metabolism” där forskarna visar att ja, det finns progenitor-celler i bukspottskörteln hos en vuxen människa (studien 16, artikel från DRI 17). Den största skillnaden i fallet att återskapa insulinproduktion mellan progenitor-celler och stamceller, är att idag måste patienten ta immunosuppressiva läkemedel om vi använder embryonala stamceller eller så måste de kapslas in, vilket fortsatt i sig kan kräva immunosuppression. Om vi en dag kan använda iPSC (inducerade pluripotenta stamceller, se mina tidigare artiklar om detta), kanske vi kan undvika immunosuppression. Detta är som sagt det mest spännande området men en lösning är inte nära, det tar år och vi ser inte ännu humanförsök, förutom att andra sjukdomar nu börjat försök med i Japan (18). Progenitor-celler är kroppsegna vilket innebär att ingen immunosuppression behövs, men kan de stimuleras till att bli insulinproducerande betaceller genom neogenes (“de novo formation, e. g., of b-cells from non-b-cells. When applied to the generation of a new differentiated cell, this concept is usually presented as an alternative to self-replication e.g., a b-cell giving rise to two b-cells by proliferation”. Från den lilla ordboken DRI har i studien ovan)? Det återstår att se.

 

 

HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN

Forskare från Köpenhamns universitet samt Helmholtz Zentrum München German research center for environmental research, ledda av professor Henrik Semb, visade i Nature för två veckor sedan tjusigt de signaler som bestämmer ödet för progenitor-celler i ett lab. Semb beskriver deras fynd kort i ett klipp från universitet här 19. När cellerna uttrycks för ett visst protein blir endokrina celler, ett annat protein så blir de till duktala celler (se ordlistan igen för förklaring). Detta regleras genom ett signalsystem kallat Notch, känt i decennier men okänt hur Notch stängs av/på. Semb beskriver det likt ett flipperspel i klippet ovan, beroende på vad de träffar avgör deras öde. Kunskapen kan användas för att ta fram mer effektiva insulinproducerande betaceller från humana stamceller i lab. Samtidigt som stamcellsforskningen gör stora framsteg hela tiden och är ett otroligt spännande område med stor potential för många sjukdomar, finns utmaningar och inte minst eventuell tumörogen risk är inte tillräckligt känd. Sembs team sa förra året; Although significant progress has been made towards making insulin producing beta cells in vitro (in the lab), we are still exploring how to mass-produce mature beta cells to meet the future clinical needs. Our current study contributes with valuable knowledge on how to address key technical challenges such as safety, purity and cost-effective manufacturing, aspects that if not confronted early on, could hinder stem cell therapy from becoming a clinically and commercially viable treatment in diabetes.” (20).

 

Min omedelbara fundering var, kan det fynd Sembs team gjort användas även på progenitor-cellerna likväl, för att påverka självreplikering likt det DRI beskriver ovan? Inte som botemedel men tills vi vet mer om risker med stamceller, för att förbättra behandlingen av insulinberoende diabetes och chanserna till glukoskontroll? Jag frågade Henrik Semb; Troligen inte, vårt fynd relaterar inte hur progenitor-celler delar sig, varken i ett organ eller hos en vuxen människa. Fynden visar istället hur progenitorer instrueras att utvecklas till olika cell typer, bl a beta celler. Detta blir användbart då man vill effektivt styra progenitorer från stamceller att bli beta celler och inte någon annan cell.”

 

 Studien 21.

 

HUMANFÖRSÖK

Det är känt att nervtransmittorn gamma-aminosmörsyra (GABA) har betydelse för både autoimmun diabetes och typ 2 diabetes. Forskning har visat olika nivåer av GABA hos personer med diabetes jämför med friska individer. GABA syntetiseras med hjälp av ett enzym som kallas GAD, dels från aminosyran glutamat i nervceller, men också i de insulinproducerande betacellerna i Langerhanska öar i bukspottskörteln (22). GAD finns i två former, GAD65 och GAD67, och intressant nog är den vanligaste autoantikroppen vid autoimmun diabetes just mot GAD65, oftast benämnd bara som GADA.

GABA´s roll i cellöarna är flera och en är att hämma toxiska vita blodkroppar. En internationell forskargrupp ledd av professor Per-Ola Carlsson vid Uppsalas universitet publicerade våren 2018 två studier där de hade isolerat immunceller från blod från människor och tittat på effekten GABA haft på dessa celler. Först lyckades de bestämma GABA´s fysiologiska koncentrationsnivå i cellöar, och visade att jonkanaler som GABA öppnar blir mer känsliga för GABA vid typ 2 diabetes och att GABA hjälper att reglera insulinsekretionen (23). I den andra studien visade de att GABA hämmade immunceller och minskade utsöndring av flera inflammatoriska molekyler (24).

 

Diamyd Medical är ett svenskt företag med flera pågående kliniska studier, med lite olika inriktningar (företaget 25, försök 26). Diamyd har utvecklat ett läkemedel, Remygen, baserat på GABA som i ett experimentellt humanförsök skall testas på två olika platser (27). GABA tillsammans med Diamyd (31) vid University of Alabama (läs mer i länkarna ovan) samt endast GABA på 30 vuxna patienter som haft autoimmun diabetes mer än fem år (ReGenerate-1). Jag frågade Per-Ola om status och första patienten startade i måndags förra veckan. Första fasen är en säkerhets och doseskaleringsdel med 6 patienter, för att sedan utökas med 24 patienter till som kommer följas upp till nio månader beroende på vilken doseringsgrupp de tillhör. Efter utvärdering av säkerheten är planen att se om Remygen kan generera ökat antal betaceller och därmed ökad insulinproduktion. Slutgiltigt resultat planeras 2020 enligt Per-Ola. Av hävd är jag skeptisk så jag är tveksam till att detta är ett botemedel. Men igen, all eventuell förbättring av behandlingen av autoimmun diabetes som är möjlig innebär mycket för de miljoner världen över som har sjukdomen, så jag kommer följa upp detta naturligtvis.

 

OBS! Per-Ola bad mig om hjälp att ragga deltagare till ReGenerate-1. Kriterier är att du skall vara 18-50 år, haft autoimmun diabetes minst 5 år och ha lågt eller obefintligt C-peptid. Intresserad, kontakta studiens koordinator Rebecka.Hilmius@akademiska.se.

 

 

SUMMERING

Uppenbarligen har alla några betaceller kvar vid autoimmun diabetes, kliniskt irrelevant och fortsatt innebär sjukdomen absolut insulinbrist. Om och hur eventuellt några celler kan räddas, ökas eller om de ger värdefull information hur vi en dag kan återskapa insulinproduktion, är idag oklart. Det finns ett flertal projekt som idag försöker konvertera alfaceller i langerhanska öarna att bli betaceller, alfaceller undgår angreppet och förstörs således inte hos oss med autoimmun diabetes. Jag kommer skriva om detta igen, jag inväntar resultat från ett par studier.

Forskarna lär oss mycket hela tiden, människokroppen är uppenbarligen komplex. Det kommer inte att finnas ett funktionellt botemedel eller en lösning för förbättrad insulinproduktion förrän autoimmuniteten är löst, men om forskarna löser även den gåtan kan vi inte förlita oss på att nyttja immunosuppression. Annars kommer det inte att vara en lösning för majoriteten av oss.

Trots att diabetesforskningen lider av brist på medel pågår intressanta projekt, på människor likväl. Humanförsök är mer än viktigt, även om experimentell likt GABA så måste vi flytta från djur till människor för att komma vidare. För detta behöver forskningen medel, humanförsök är kostsamma.

Som jag skrev i början, allt som möjligen kan förbättra möjligheterna att behandla sjukdomen är väldigt viktigt. För ett funktionellt botemedel finns många utmaningar och en lång väg att gå, men vi kommer garanterat fortsättningsvis se små steg i rätt riktning. Personligen är jag fortsatt övertygad om att vi kommer se ett botemedel, inte nära i framtiden och definitivt inte om inte forskningen får medel.

 

Referenser:

  1. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  2. http://www.diabethics.com/science/human-prevention-trial-cvb/
  3. https://www.touchendocrinology.com/articles/progress-islet-transplantation-over-last-15-years
  4. https://www.nature.com/articles/nrendo.2016.178
  5. https://www.cityofhope.org/research/research-overview/islet-cell-transplantation-program/ict-patient-information/islet-cell-transplantation-faqs
  6. http://diabetes.diabetesjournals.org/content/51/6/1754
  7. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-017-4308-1
  8. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-018-4763-3
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4362259/
  10. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  11. http://care.diabetesjournals.org/content/38/3/476
  12. http://care.diabetesjournals.org/content/39/10/1664
  13. http://care.diabetesjournals.org/content/early/2018/05/14/dc18-0465
  14. https://news.yale.edu/2017/02/09/yale-scientists-study-how-some-insulin-producing-cells-survive-type-1-diabetes
  15. https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(17)30040-2
  16. https://www.diabetesresearch.org/file/research-publications/2018_Pancreatic-Progenitors-There-and-Back-Again_Trends-in-Endocrinology-and-Metabolism.pdf
  17. https://www.diabetesresearch.org/is-the-pancreas-regeneration-debate-settled
  18. https://www.jmaj.jp/detail.php?id=10.31662%2Fjmaj.2018-0005
  19. https://vimeo.com/303012751
  20. https://www.eurostemcell.org/de/towards-safe-and-scalable-cell-therapy-type-1-diabetes-simplifying-beta-cell-differentiation
  21. https://www.nature.com/articles/s41586-018-0762-2
  22. https://www.uu.se/en/news-media/news/article/?id=10440&typ=artikel
  23. https://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(18)30098-7/fulltext
  24. https://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(18)30103-8/fulltext
  25. https://www.diamyd.com/docs/About.aspx 
  26. https://www.diamyd.com/docs/clinicalTrials.aspx
  27. https://www.diamyd.com/docs/pressClips.aspx?ClipID=3085588
  28. (Swedish only) http://www.diabethics.com/science/Artificial-Pancreas/
  29. (Swedish only) http://www.diabethics.com/science/autoimmun-diabetes-etiologi/
  30. (Swedish only) http://www.diabethics.com/science/insulinproduktion/
  31. (Swedish only) https://www.diabethics.com/science/gad-alum/

 

 

Hans Jönsson
Diabethics
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.facebook.com/diabethicssverige/
https://www.instagram.com/diabethics

Human prevention trial CVB

29 November, 2018

 

Production of the components for a vaccine that will be used in a human prevention trial for autoimmune diabetes is currently ongoing. The phase 1 trial in 30 healthy adults will start in Finland in 2020 to evaluate the safety. After that it will be tested in children and then in a larger group of humans. It´s a vaccine against coxsackievirus group B, CVB, for which massive evidence have shown for many years some involvement in the etiology of the disease. If so, and how, will now be investigated. It´s not a cure, it´s not the final answer probably, but we must move to clinics with humans. Genetics is not enough, in fact hereditary for autoimmune diabetes is weak. Strongest candidate as a trigger is today CVB.

Announcement of the human trial with the CVB vaccine came in 2017 (1), this update from last week focus at recent reports on EV´s and particularly CVB, it´s a review.

 

BACKGROUND

Autoimmune diabetes is a multi-factorial disease where the immune system attacks and destroys the insulin-producing beta cells in the pancreas (2). It leads to absolute insulin deficiency and life-long treatment with insulin through syringes or an insulin pump. Since it´s a serious disease severe complications are common and mortality high, and as a result the disease has huge economic impact.

 

The cause of autoimmune diabetes is still unknown. Genetic predisposition in HLA genes on chromosome 6 is a must and is believed to contribute for 30-50% of the risk (3). It´s clear that environmental factors has an important role for developing the disease, and many hypotheses have been studied. Viral infections have been linked to the disease in numerous studies and are considered important triggers, how and to what extent is unknown.

 

 

ENTEROVIRUSES

There are several virus candidates for autoimmune diabetes but particular enteroviruses (EV) somehow correlates with the development of the disease. So far 100 different types of EV have been identified and they are the absolute most common human viruses. CVB is a subgroup of EV consisting of six serotypes and particular CVB4 is suspected. Most EV are asymptomatic or symptoms like a common cold, affecting upper respiratory tract. Poliovirus is perhaps the most well-known EV and there are three serotypes causing paralysis. For protection you must be immune to all three serotypes. The reason to the viral tropism, why a virus infecting a specific part or cell, is not completely understood. It´s though known that CVB have a tropism for pancreatic tissue. The top picture in the post is from the Finnish researchers showing EV in brown, in the beta cells.

EV´s, and particular CVB´s, can induce autoimmune diabetes in animals and in cell-based studies. Autopsy as well as biopsies from living patients with autoimmune diabetes have shown EV in islet cells. The researchers write this very interesting part;

“EVs have been isolated from the pancreas of patients with T1D on only two occasions, and in both cases the virus was identified as the CVB4 serotype. Importantly, it is known that pancreatic islets express the main receptor for CVB group EVs (coxsackie and adenovirus receptor, CAR). A recent study showed that the CAR isotype that serves as the receptor for CAR is strongly expressed only in β-cells, locating in the insulin secretion granules, thus offering one possible mechanistic explanation for the tropism of CVBs to β-cells. Additional viral receptors may also play a role. Altogether, the analysis of pancreatic tissue shows that EVs can be detected in a considerable proportion (60-70%) of patients with T1D. Interestingly, EVs are also detected in the pancreas of patients with type 2 diabetes at higher rates (~40%) than in unaffected controls (~10-20%).”

Some recent studies have shown that CVB might trigger autoantibodies against insulin (IAA), rather than GAD. The researchers refer to this paper 4. This means that perhaps EV may have impact in a subgroup of people with autoimmune diabetes. More evidence shows that the disease is heterogeneous.

Indeed very interesting is that comparisons between countries of prevalence of EV infections shows an inverse correlation:

“That the increasing incidence of T1D is associated with decreasing frequency of EV infections in the background population over time. These observations have led to the “polio hypothesis”, which claims that the diabetogenic effect of EV infections is strongest in countries where these viruses are relatively rare. A mouse study elegantly demonstrated that maternal EV antibodies prevented the induction of diabetes by EV infection in the offspring and this phenomenon has been recently replicated in the DIPP study, where maternal antibodies against CVB1 were associated with substantially (~50%) lower rate of islet autoantibody seroconversion in the offspring. This important observation suggests that a vaccine against CVB could prevent a substantial subset of T1D cases.”

The above is well-known and also a part of the hygiene hypothesis, which by the way is not about cleanliness. Note that this hypothesis is just that, not yet established. The researchers are exemplary and add even though the association between EV infection and autoimmune diabetes seems to be causal it doesn´t per se indicate causality yet.

 

CVB AND AUTOIMMUNE DIABETES

Huge epidemiological studies were established many years ago. Some of these are the Finnish DIPP and the international TEDDY, who screened newborn infants for genetic risk and followed them to development of autoimmune diabetes. Some data.

 

DIPP (Diabetes Prevention and Prediction Study) started 1994 in Finland and have screened 220 000 infants and ~10% were identified genetically at risk. Of these, 17 000 children remained to age 15, ~9% have developed at least two autoantibodies and ~6% (500 children) developed autoimmune diabetes. (5)

TEDDY (The Enviromental Determinants of Diabetes in the Young) started 2004 in four countries, Sweden, USA, Finland and Germany. TEDDY is the largest follow up study all categories and screened more than 400 000 children for genetic risk. ~22 000 were included and remain until age 15 and the study is planned to end 2025. Currently ~5 000 children participate, 5% (242 children) have developed at least two autoantibodies and 2.3% (107 children) developed diabetes by age 10. (6, 7)

TEDDY and DIPP, and a few similar, are particularly important studies since they follow high risk children and can see all the stages, sometimes long before onset of the disease. In DIPP CVB were the only EV virus associated with risk for autoimmune diabetes. Risk factors for EV disease are “young age, male, humoral immunodeficiency, lack of maternal antibodies and short duration of breast-feeding, all of which are connected to a poor immune protection against EVs.” Abnormally strong inflammation might impact as well. The researchers present a very interesting disease model. Click the picture to enlarge.

Model for enterovirus-induced β-cell damage leading to type 1 diabetes. The virus infects insulin-producing β-cells in the pancreas leading to viral persistence and inflammation in infected islets. Host antiviral response is modulated by polymorphisms of genes which regulate the immune response against enteroviruses and which are associated with type 1 diabetes (e.g. IFIH1, PTPN22, TYK2, HLA). The diabetogenic virus-gene interaction is characterized by a strong inflammation response and subsequent induction of an autoimmune process. HLA=human leukocyte antigen;IFIH1= Interferon Induced with Helicase C Domain 1; PTPN22= Protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 22; TYK2=tyrosine kinase 2.”

 

AUTOIMMUNITY CHALLENGED

Last years some papers have challenged that autoimmune diabetes is not autoimmune. Some have proposed the infection in beta cells is mild (researcher’s examples 8, 9), and Bart Roep showed 2017 that perhaps it´s not the immune system to blame but rather a mistake of the beta cell (10), but still an autoimmune response. The researchers behind the EV vaccine says “Autoimmune phenomena are common in chronic virus infections, where it is difficult to distinguish the autoimmune, anti-viral and inflammation components of the immune response. Since the potential of EV vaccines or antiviral drugs in the prevention of T1D has never been tested, they are currently among the most attractive candidates to be studied in clinical prevention trials.”

From a scientific view the disease is still considered autoimmune though.

 

CVB VACCINE

The idea is to try if the association between CVB and autoimmune diabetes is causal, any possible prevention would be very meaningful. If not causal relationship, only a human trial will answer that.

A vaccine cannot include all serotypes (about 10) but existing data, from these researchers as well, suggest strongly to focus at CVB with the six serotypes. The team have estimated number of children that develop autoimmune diabetes after CVB (see pic above) is less than 5%.

 

THE PROCESS

Two of the authors behind this review, Hyöty and Knip, started Vactech in Finland 2001. To take an idea from a university to the market, cooperation and commercialization is a must. Vactech has licensed the vaccine to Provention Bio, a, American biopharmaceutical company who has in turn agreed that Intravacc from the Netherlands will produce the vaccine.

The vaccine, investigational name PRV-101, was last year tested in fifteen mice and protected all from developing diabetes 11. Mice are not humans of course, but due to everything we know it´s about time to proceed. Personally I think it´s beyond important to test different theories in humans, mice are cured about 500 times. The major issue here is that human trials are extremely expensive and prevention trials takes years. But to proceed this is a must. In phase 1 the vaccine will be tested in 30 healthy adults, planned to expand to 150 children and later to 4 000 children. First results will take years, and start is planned first half year 2020. I asked one of the lead authors, Professor Mikael Knip, what the best possible outcome would be. Mikael has contributed extraordinary for years within this field, and is currently ranked no seven among all researchers in the world within autoimmune diabetes (12):

“Best case scenario would be that the vaccine prevent 50% of new cases of type 1 diabetes.”

It´s not a cure, but this research is of course also extremely important since incidence has increased rapidly in many countries the last 30 years. In Sweden, with the second highest incidence after Finland, it has doubled. See picture I made from International Diabetes Federation, IDF (13). These are the twenty countries in the world with highest incidence in children 0-14 years. Unfortunately they don´t have detailed figures for autoimmune diabetes in other ages:

 

 

 

Diabetes research suffer from lack of funding (14), and to find a viable cure for autoimmune we must be able to inhibit the autoreactive attack against the beta cells, before resolve insulin secretion somehow (most probably stem cells). To proceed we must test interventions. Prevention would have huge impact in many ways, and it might also give us useful information how to halt the immune reaction. If this is it we will see, but it´s anyway one of the most exciting human trials due to the correlation between CVB and autoimmune diabetes. We want to eradicate the disease, for that more research about the etiology is needed. Fingers crossed.

 

The new review, published last week 15.

 

References:

  1. https://www2.uta.fi/en/news/story/enterovirus-vaccine-prevents-virus-induced-diabetes-type-1-diabetes-experimental-model
  2. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  3. http://care.diabetesjournals.org/content/38/10/1964
  4. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-018-4561-y
  5. http://dipp.fi/?page_id=5239&lang=en
  6. https://teddy.epi.usf.edu/
  7. https://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.1002548
  8. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-013-3153-0
  9. https://insights.ovid.com/pubmed?pmid=23422243
  10. https://www.nature.com/articles/nm.4289
  11. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-017-4492-z
  12. http://expertscape.com/ex/diabetes+mellitus%2C+type+1
  13. http://www.diabetesatlas.org/
  14. https://www.diabethics.com/diabetes/supportresearch/
  15. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14760584.2018.1548281?journalCode=ierv20

 

Hans Jönsson
Diabethics
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics


 

Produktionen av komponenterna för ett vaccin som kommer användas i ett preventionsförsök för autoimmun diabetes pågår nu. Fas 1 försöket i friska vuxna individet kommer starta i Finland 2020 för att utröna säkerheten. Efter det kommer det testas i barn och sedan som prevention i en större grupp människor. Det är ett vaccin mot coxsackievirus grupp B, CVB, för vilket finns massiv evidens i många år visat någon inblandning i etiologin för sjukdomen. Om så, och hur, kommer nu testas. Det är inget botemedel, kanske inte heller slutgiltiga svaret, men vi måste förflytta oss till kliniska försök på människor. Genetiken är otillräcklig som orsak, i själva verket är herediteten svag. Starkaste kandidaten som en trigger är idag CVB.

Nyheten om humanförsöket med CVB-vaccinet basunerades ut 2017 (1), denna uppdatering från förra veckan fokuserar på senaste resultat om EV och framförallt CVB. Det är en så kallad review, en översiktsartikel.

 

BAKGRUND

Autoimmun diabetes är en multifaktoriell sjukdom där immunförsvaret attackerar och förstör de insulinproducerande betacellerna i bukspottskörteln (2, 16). Det leder till absolut insulinbrist och livslång behandling med insulin med sprutor eller en insulinpump. Eftersom sjukdomen är allvarlig är svåra komplikationer vanligt och mortaliteten förhöjd, och som en följd av detta har sjukdomen stor hälsoekonomisk påverkan.

Orsaken till autoimmun diabetes är fortfarande okänd. Genetisk predisposition i HLA-gener på kromosom 6 är ett måste och tros stå för 30-50% av risken (3). Det står klart att miljöfaktorer har en viktig roll för att sjukdomen skall uppstå, och många hypoteser har testats. Virusinfektioner har kopplats till sjukdomen i en mängd studier och ses som viktiga triggers, hur och i vilken omfattning är okänt.

 

ENTEROVIRUS

Det finns flera kandidatvirus för autoimmun diabetes men i synnerhet enterovirus (EV) korrelerar på något sätt med utvecklingen av sjukdomen. Hittills har 100 olika EV identifierats och det är de absolut mest vanliga förekommande virus som finns. CVB är en subgrupp av EV och består av sex serotyper, där särskilt CVB4 ses som misstänkt. De flesta EV är asymtomatiska eller symptom likt en vanlig förkylning, ofta påverkan på de övre luftvägarna. Poliovirus är sannolikt det mest kända EV och det finns tre serotyper som orsakar förlamning. Orsaken till så kallad virustropism, varför ett virus infekterar ett särskilt område eller cell, är inte fullständigt klarlagt. Det är dock känt att CVB har tropism för vävnad i bukspottskörteln. Toppbilden i inlägget kommer från de finska forskarna och visar EV i brunt, i betacellerna.

EV´s, och framförallt CVB´s, kan inducera autoimmun diabetes i djur och i studier med celler i lab. Obduktioner likväl som biopsier från levande patienter med autoimmun diabetes har funnit EV i ö-celler. Forskarna skriver detta mycket intressanta:

“EVs have been isolated from the pancreas of patients with T1D on only two occasions, and in both cases the virus was identified as the CVB4 serotype. Importantly, it is known that pancreatic islets express the main receptor for CVB group EVs (coxsackie and adenovirus receptor, CAR). A recent study showed that the CAR isotype that serves as the receptor for CAR is strongly expressed only in β-cells, locating in the insulin secretion granules, thus offering one possible mechanistic explanation for the tropism of CVBs to β-cells. Additional viral receptors may also play a role. Altogether, the analysis of pancreatic tissue shows that EVs can be detected in a considerable proportion (60-70%) of patients with T1D. Interestingly, EVs are also detected in the pancreas of patients with type 2 diabetes at higher rates (~40%) than in unaffected controls (~10-20%).”

 

Lite nyare studier har visat att CVB kan trigga autoantikroppar mot insulin (IAA) snare än GAD. Forskarna refererar till denna studie 4. Det betyder att EV kanske har betydelse för en subgrupp av patienter med autoimmun diabetes. Allt mer forskning tyder på att sjukdomen är heterogen,

 

Onekligen intressant är att en jämförelse mellan länder och prevalens av EV-infektioner visar ett omvänt samband:

“That the increasing incidence of T1D is associated with decreasing frequency of EV infections in the background population over time. These observations have led to the “polio hypothesis”, which claims that the diabetogenic effect of EV infections is strongest in countries where these viruses are relatively rare. A mouse study elegantly demonstrated that maternal EV antibodies prevented the induction of diabetes by EV infection in the offspring and this phenomenon has been recently replicated in the DIPP study, where maternal antibodies against CVB1 were associated with substantially (~50%) lower rate of islet autoantibody seroconversion in the offspring. This important observation suggests that a vaccine against CVB could prevent a substantial subset of T1D cases.”

 

Ovan är välkänt och också en del av hygienhypotesen (17), vilket alltså inte handlar om renlighet. Observera att denna hypotes är just det, dvs inte ännu etablerad sanning. Forskarna är här föredömliga och tillägger att även om sambandet mellan EV-infektioner och autoimmun diabetes verkar vara kausalt så är det inte per se etablerat ännu.

 

CVB OCH AUTOIMMUN DIABETES

Stora epidemiologiska studier startade för många år sedan. Ett par av dessa är finska DIPP och den internationella TEDDY, som screenade nyfödda för genetisk risk och följde dessa till utvecklingen av autoimmun diabetes. Lite kort statistik.

 

DIPP (Diabetes Prevention and Prediction Study) startade i Finland 1994 och till dags dato har de screenat 220 000 nyfödda och ~10% identifierades ha genetisk risk för sjukdomen. Av dessa följdes 17 000 barn till de blev 15 år, ~9% har utvecklat minst två autoantikroppar och ~6% (500 barn) har utvecklat autoimmun diabetes. (5)

TEDDY (The Enviromental Determinants of Diabetes in the Young) startade 2004 i fyra länder, Sverige, USA, Finland och Tyskland. TEDDY är den största uppföljningsstudien som gjorts på barn, alla kategorier, och har screenat mer än 400 000 barn för genetisk risk. ~22 000 inkluderades i studien och följs tills de är 15 år och studien är planerad att hålla på till 2025. Idag deltar ~5 000 barn, 5% (242 barn) har utvecklat minst två autoantikroppar och 2,3% (107 barn) har utvecklat autoimmun diabetes vid 10 års ålder. (6, 7, 18)

TEDDY och DIPP, samt ett fåtal liknande, är särskilt viktiga studier eftersom de följer högriskbarn och alla stegen till sjukdom, ibland långt innan diagnos är ett faktum. I DIPP ses endast association mellan CVB och autoimmun diabetes, av alla EV. Riskfaktorer för EV-infektioner är ”yngre personer, manligt kön, nedsatt humoralt immunförsvar (den del av immunförsvaret som använder antikroppar mot antigen, ex virus och infektioner), brist på maternella antikroppar och kortare amningsperiod, som alla är kopplade till ett sämre immunskydd mot EV´s.” Onormalt stark inflammation kan inverka likväl. Forskarna presenterar en mycket intressant modell av hur det skulle kunna se ut. Klicka på bilden för förstoring.

 

 

 

 

Model for enterovirus-induced β-cell damage leading to type 1 diabetes. The virus infects insulin-producing β-cells in the pancreas leading to viral persistence and inflammation in infected islets. Host antiviral response is modulated by polymorphisms of genes which regulate the immune response against enteroviruses and which are associated with type 1 diabetes (e.g. IFIH1, PTPN22, TYK2, HLA). The diabetogenic virus-gene interaction is characterized by a strong inflammation response and subsequent induction of an autoimmune process. HLA=human leukocyte antigen;IFIH1= Interferon Induced with Helicase C Domain 1; PTPN22= Protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 22; TYK2=tyrosine kinase 2.”

 

 

AUTOIMMUNITETEN UTMANAD

Senaste åren har ett par studier utmanat och ifrågasatt teorin om autoimmunitet. En del har menat att infektionen i betacellerna är lindrig (forskarnas exempel 8, 9), och Bart Roep visade 2017 att det kanske inte alls är immunförsvaret som skall klandras utan snarare ett misstag av betacellerna (10), men fortsatt en autoimmun reaktion. Forskarna bakom CVB-vaccinet säger ”autoimmuna fenomen är vanliga vid kroniska virusinfektioner, där det är svårt att skilja på autoimmun, antiviral och komponenter av inflammation vid immunreaktion. Eftersom potentialen av EV-vaccin eller antivirala läkemedel aldrig testats för prevention av typ 1 diabetes, tillhör de idag de mest attraktiva kandidaterna att testas kliniskt för prevention”.

Ur vetenskaplig synvinkel ses sjukdomen fortsatt som autoimmun dock.

 

CVB-VACCIN

Idén är att testa om sambandet mellan CVB och autoimmun diabetes är kausalt, all prevention som är möjlig vore naturligtvis väldigt värdefull. Om det inte är ett kausalt samband kan vi endast se med humanförsök.

Ett vaccin kan inte inkludera alla serotyper (ungefär 10) men befintlig data, från dessa forskare likväl, pekar tydligt på att fokusera på just CVB med sex serotyper. Forskargruppen bedömer att andelen barn som utvecklar autoimmun diabetes efter CVB (se bild ovan) är mindre än 5%.

 

PROCESSEN

Två av författarna bakom denna review, Hyöty och Knip, startade Vactech i Finland 2001. Att ta en idé från ett universitet till marknaden kräver samarbete och kommersialisering. Vactech har licensierat vaccinet till Provention Bio, ett amerikanskt biopharmaceutisk företag, som i sin tur ingått överenskommelse med nederländska Intravacc som kommer producera vaccinet.

 

Vaccinet, med arbetsnamnet PRV-101, testades förra året i femton möss och skyddade samtliga från att utveckla diabetes 11. Möss är naturligtvis inte människor, men diskonterat allt vi idag vet är det på tiden att testa kliniskt på människor. Möss och djur är nödvändigt inom forskning, men möss är botad från autoimmun diabetes 500 gånger och vi måste komma vidare men de idéer som är mest spännande. Det stora problemet med detta är att humanförsök kostar stora belopp och preventionsförsök tar många år. Men för att komma vidare är detta enda vägen att gå. I fas 1 försöken kommer vaccinet testas på 30 friska individer, planerat att utökas till 150 barn och senare till 4 000 barn. Första resultaten kommer dröja flera år, och beräknas starta första halvåret 2020. Jag frågade en av forskarna, professor Mikael Knip, vad bästa möjliga resultat skulle kunna vara. Mikael har bidragit enormt i många inom forskningen för autoimmun diabetes, och är för närvarande rankad som nummer sju bland världens alla forskare inom autoimmun diabetes(12):

 

“Bästa möjliga utfall vore att vaccinet förhindrar 50% av nya fall av typ 1 diabetes.”

 

 

SUMMERING

Det är inget botemedel, men denna forskning är naturligtvis extremt viktig inte minst med anledning av den kraftigt ökade incidensen i många länder sista 30 åren. I Sverige, med näst högst incidens efter Finland, har den dubblerats. Se bilden jag delat tidigare, från den data Internationella Diabetesförbundet, IDF, har i sin diabetesatlas (13). Detta är de tjugo länderna i världen med högst incidens bland barn 0-14 år. Tyvärr saknas siffror för andta ålderskategorier:

 

 

 

Diabetesforskningen lider på grund av brist på medel (14), och för att finna ett funktionellt botemedel måste vi kunna stoppa det autoreaktiva angreppet mot betacellerna, innan vi löser insulinsekretionen på något sätt (troligen med stamceller). För att komma vidare måste vi testa interventioner. Prevention skulle ha stor inverkan på så många plan, och det kanske också kan ge oss värdefull information om hur vi kan stoppa det autoreaktiva angreppet. Om detta är svaret återstår att se, men det är oavsett ett av de mest spännande humanförsöken med anledning av korrelationen mellan CVB och autoimmun diabetes. Vi vill utrota sjukdomen, och för detta behövs mer forskning om etiologin. Nu håller vi tummar och tår.

 

Den nya översiktsartikeln, publicerad förra veckan 15.

 

Referenser:

  1. https://www2.uta.fi/en/news/story/enterovirus-vaccine-prevents-virus-induced-diabetes-type-1-diabetes-experimental-model
  2. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  3. http://care.diabetesjournals.org/content/38/10/1964
  4. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-018-4561-y
  5. http://dipp.fi/?page_id=5239&lang=en
  6. https://teddy.epi.usf.edu/
  7. https://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.1002548
  8. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-013-3153-0
  9. https://insights.ovid.com/pubmed?pmid=23422243
  10. https://www.nature.com/articles/nm.4289
  11. https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-017-4492-z
  12. http://expertscape.com/ex/diabetes+mellitus%2C+type+1http://expertscape.com/ex/diabetes+mellitus%2C+type+1
  13. http://www.diabetesatlas.org/
  14. https://www.diabethics.com/diabetes/supportresearch/
  15. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14760584.2018.1548281?journalCode=ierv20
  16. (Swedish only) http://www.diabethics.com/science/autoimmun-diabetes-etiologi/
  17. (Swedish only) http://www.diabethics.com/science/hygienhypotesen-och-typ-1-diabetes/
  18. (Swedish only) https://www.teddy.lu.se/

 

 

Hans Jönsson
Diabethics
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.facebook.com/diabethicssverige/
https://www.instagram.com/diabethics