Category: Prevention

Rare case of eventually reversed T1D

24 October, 2020

I was not sure which headline I would choose for this article, since the word “reverse” or “cured” are very charged terms for us living with autoimmune diabetes/type 1 diabetes. As everybody know there is no way to prevent or cure the disease, and in general we get mad or make fun (me too) of this “friendly suggestions”. A group of US researchers have published a review in The New England Journal of Medicine, NEJM, that raise more questions than answers and after a frequent dialogue with the authors it’s clear they don’t know much either. What is very clear though is that a boy in US who had (?) both autoimmune diabetes and a rare pathogenic mutation in STAT1 seems to be free from both conditions. Will it last? Nobody knows. Can this be applied to others? Nobody knows that either.

 

STAT1

MedlinePlus has a great description of this very rare disease and background: “The STAT1 gene provides instructions for making a protein that is involved in multiple immune system functions, including the body’s defense against a fungus called Candida. When the immune system recognizes Candida, it generates cells called Th17 cells. These cells produce signaling molecules (cytokines) called the interleukin-17 (IL-17) family as part of an immune process called the IL-17 pathway. The IL-17 pathway creates inflammation, sending other cytokines and white blood cells that fight foreign invaders and promote tissue repair. In addition, the IL-17 pathway promotes the production of certain antimicrobial protein segments (peptides) that control growth of Candida on the surface of mucous membranes. The STAT1 protein helps keep the immune system in balance by controlling the IL-17 pathway. When the STAT1 protein is turned on (activated), it blocks (inhibits) this pathway. In contrast to its inhibitory role in the IL-17 pathway, the STAT1 protein helps promote other immune processes called the interferon-alpha/beta (IFNA/B) and interferon-gamma (IFNG) signaling pathways. The IFNA/B pathway is important in defense against viruses, and the IFNG pathway helps fight a type of bacteria called mycobacteria, which includes the bacterium that causes tuberculosis.” Source 1, and another short description of this very rare disease 2.

 

 

THE CASE REPORT

Lisa Forbes from Baylor College of Medicine in Houston published a short review in NEJM a few days ago, together with some colleagues. They describe a 15 year old boy that a few years ago presented with a history of chronic mucocutaneous candidiasis, chronic diarrhea, oral and rectal ulcers, recurrent sinopulmonary infections, and hypogammaglobulinemia. Two years later, when he was 17 years of age, he had a diabetes ketoacidosis (DKA, 3) high HbA1c, low C-peptide (4) and positive GAD-autoantibodies and was presented with autoimmune diabetes. Nine months after the diagnosis of autoimmune diabetes a reassessment of his clinical picture was made and a whole-exome sequencing showed a pathogenic mutation in STAT1 that confirmed the diagnosis of STAT1 gain-of-function disease.

The boy began to receive Ruxolitinib twice a day, a drug that works as an inhibitor of Janus kinase (JAK) 1 and 2, as a treatment for STAT1. Ruxolitinib is used to treat several diseases 5. 21 months after the patient received a diagnosis of type 1 diabetes and 12 months after the initiation of ruxolitinib therapy exogenous insulin was discontinued, and the patient remained euglycemic. See pictures below.

 

The authors wrote: “The way in which STAT1 gain of function leads to autoimmunity is thought to be possibly related to inappropriate lymphocyte activation and signaling. Studies of the peripheral blood of patients with STAT1 gain of function have shown impaired natural-killer-cell function, abnormal T helper (Th) type 1 cells and follicular helper T-cell responses, and decreased type 17 helper T (Th17) polarization.” The boy have not used insulin for years but the authors are humble and state that “it’s conceivable this is a transient effect”. Personally, I would love to see this rhetoric more often from researchers. I asked Lisa if anything has changed regarding the values in the graphs above and she replied no to me a few days ago. The clinical picture remains.

The paper is unfortunately not open access, but here 6.

 

WHAT THE HECK IS THIS?

I have read the paper which is not very comprehensive, because the authors themselves don’t yet know exactly what has happened. I have discussed this case with Lisa, head author, for some days now as well as I’ve sent the paper to several leading researchers in this field. All are aware of some similar previous findings but we all remain skeptical, naturally. Lisa wrote for example that “There is some mouse data that suggests that blocking the JAK/STAT pathway can inhibit B cell immune infiltration”, 7.

There has been a few case reports of adults with autoimmune diabetes been told to got off insulin, in general very few details and no follow up so personally I consider all as bogus. Most famous I guess is Daniel Darkes from UK, “Miracle Dan”. He got a lot of publicity a few years ago and later he said he was free of diabetes due to a very rare gene. I have not read anything about his case in two years, here is the latest 8.

Among all questions that arise beyond if this treatment could be applied on others, one of the most important is how beta cell proliferation could occur. Upon diagnosis of autoimmune diabetes it’s well established that ~70% of all beta cells are gone, even though if it would be possible to stop the autoimmune reaction you cannot live with just a few beta cells. This means that beta cell proliferation must have happened, and it hasn’t in humans yet, 9.

 

SUMMARY

Naturally the follow up is to short so far, it will be very interesting to follow this case since even though we lack information it’s the most detailed I’ve ever read. My first thought was that this was some form of monogenic diabetes, there a several known but also a fact we don’t yet know all 10. So even though the researchers have done a whole genome sequencing for monogenic diabetes it doesn’t mean he does not carry a rare mutation in that sense too. It´s also important to repeat the authors own comments from the paper, “it’s conceivable this is a transient effect”.

On the other side, I have personally written several times it’s beyond important to try existing drugs/treatments in humans since we have left the mice stage. Mice are cured hundreds of times and never replicated in humans. As long as we have a drug safety evaluated and sometimes used for years for other conditions, and perhaps very cheap, if having just a theoretic idea try more interventions to learn more how the immune system works. The immune system is very complicated and we don´t know much 11. This is the only way forward, even though sometimes not very good reason for hope. Regarding this category of drugs there is a trial in Australia just started, I will follow that too of course, 12 and 13.

Most important take away is that at the same time these case reports are necessary to evaluate, discuss them openly and remain skeptical to, it is for patients to not start experiments at our own. All drugs have side effects. Also remember that the boy was newly diagnosed with autoimmune diabetes. The interesting question is though if this drug would have effect in autoimmune diabetes with long duration. It cannot of course restore beta cells but if thinking out loud, for example using stem cells to replace lost beta cells (14, 15) we still most probably need to mitigate the immune system. Could this work? We don’t know. Please allow researchers to make the important processes, and support a foundation or direct to an institution. I assure you I will follow this closely and write about this case again.

 

References:

  1. https://medlineplus.gov/genetics/gene/stat1/
  2. https://www.immunodeficiencysearch.com/stat1-gain-of-function
  3. http://www.diabethics.com/diabetes/ketones/
  4. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  5. https://medlineplus.gov/druginfo/meds/a612006.html
  6. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2022226
  7. https://diabetes.diabetesjournals.org/lookup/pmidlookup?view=long&pmid=28292965
  8. https://www.livescience.com/63157-diabetes-cure-improbable.html
  9. http://www.diabethics.com/science/beta-cell-proliferation/
  10. http://www.diabethics.com/science/beta-cell-proliferation/
  11. http://www.diabethics.com/science/diabetes-does-not-mean-being-immunocompromised/
  12. https://mdhs.unimelb.edu.au/research/2018/medical-projects-by-theme/student-research-project/using-the-jak1jak2-inhibitor-baricitinib-to-treat-new-onset-type-1-diabetes
  13. https://www.anzctr.org.au/Trial/Registration/TrialReview.aspx?id=379220
  14. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  15. http://www.diabethics.com/science/enterovirus-in-the-teddy-study/

 

Wanna support my work? You can via paypal: https://www.paypal.com/paypalme/diabethics.

Hans Jönsson
Scientific diabetes writer, lecturer and consultant
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics


Som ni som följt mig en tid väl är medveten om finns få saker jag har så stark aversion mot som alla tomma löften om botemedel och kraftigt överdrivna rubriker, därför tvekade jag över valet av rubrik. Det här är laddade begrepp för oss alla med autoimmun diabetes (typ 1 diabetes) och vi gör ofta lek av dessa påståenden, inte minst jag själv. Nu har en grupp amerikanska forskare publicerat en artikel i The New England Journal of Medicine, NEJM, som skapar fler frågor än svar och efter att jag i ett par dagar haft en frekvent dialog med försteförfattaren står det klart att de inte vet själva vidare mycket. Vad som dock är klart är att det i USA finns en pojke som hade (?) autoimmun diabetes och en ovanlig genmutation i STAT1 och nu verkar vara fri från båda dessa sjukdomar. Kommer det vara? Ingen vet. Kan det här appliceras på fler? Inget vet det heller, men det är tillräckligt intressant för att skriva om det.

 

STAT1

MedlinePlus har en bra förklaring av denna ovanliga sjukdom och bakgrund: “The STAT1 gene provides instructions for making a protein that is involved in multiple immune system functions, including the body’s defense against a fungus called Candida. When the immune system recognizes Candida, it generates cells called Th17 cells. These cells produce signaling molecules (cytokines) called the interleukin-17 (IL-17) family as part of an immune process called the IL-17 pathway. The IL-17 pathway creates inflammation, sending other cytokines and white blood cells that fight foreign invaders and promote tissue repair. In addition, the IL-17 pathway promotes the production of certain antimicrobial protein segments (peptides) that control growth of Candida on the surface of mucous membranes. The STAT1 protein helps keep the immune system in balance by controlling the IL-17 pathway. When the STAT1 protein is turned on (activated), it blocks (inhibits) this pathway. In contrast to its inhibitory role in the IL-17 pathway, the STAT1 protein helps promote other immune processes called the interferon-alpha/beta (IFNA/B) and interferon-gamma (IFNG) signaling pathways. The IFNA/B pathway is important in defense against viruses, and the IFNG pathway helps fight a type of bacteria called mycobacteria, which includes the bacterium that causes tuberculosis.” Källa 1, en annan kort förklaring 2 och här en mycket bra artikel från Socialstyrelsen om specifikt candidainfektioner, 3.

 

FALLRAPPORTEN

Lisa Forbes från Baylor College of Medicine i Houston publicerade en kortare artikel i NEJM för ett par dagar sedan, tillsammans med kollegor. De beskriver en 15-årig pojke som för ett par år sedan uppvisade en historia med kronisk mukokutan candidiasis, kronisk diarré, sår i munnen och rektum, återkommande infektioner i bihålor och luftvägarna samt immunbrist. Två år senare, när han var 17 år gammal, fick han en ketoacidos (4), hade högt HbA1c, lågt C-peptid (5), hade GAD-autoantikroppar och diagnostiserades med autoimmun diabetes. Nio månader efter diabetes-diagnosen gjordes en omvärdering av hans kliniska bild likväl en helgenomsekvensering, dvs en analys av arvsmassan, som visade en mutation i STAT1 som bekräftade orsaken till hans besvär. Socialstyrelsen artikel ovan beskriver “Mutationerna i STAT1 innebär att proteinet som genen kodar för får en ökad funktion och är ständigt aktivt (gain-of-function). De andra mutationerna leder till brist på proteinerna eller att de får nedsatt funktion. Proteinernas felaktiga funktion eller bristen på dem gör att en grupp celler i immunförsvaret, Th17-cellerna, inte fungerar normalt.”

Pojken förskrevs läkemedlet Ruxolitinib att tas två gånger per dag, en så kallade JAK-hämmare. Läkemedlet används för att behandla flera olika sjukdomar, här ett motsvarande läkemedel 6 och här 7. 21 månader efter att pojken diagnostiserades med autoimmun diabetes och 12 månader efter insättande av ruxolitinib behövdes inte längre insulin, som således sattes ut. Pojken var euglykemisk, det vill säga hade helt normalt blodsocker. Se bilder nedan.

 

 

Författarna skriver i artikeln: “The way in which STAT1 gain of function leads to autoimmunity is thought to be possibly related to inappropriate lymphocyte activation and signaling. Studies of the peripheral blood of patients with STAT1 gain of function have shown impaired natural-killer-cell function, abnormal T helper (Th) type 1 cells and follicular helper T-cell responses, and decreased type 17 helper T (Th17) polarization.” Pojken har inte haft insulin på flera år nu men författarna är ödmjuka inför detta och statuerar att “det är tänkbart att detta är en övergående effekt”. Den ödmjukheten vill jag se oftare från forskare. Jag frågade Lisa om något förändras i kliniska bilden, dvs hur ser värdena i graferna ovan ut nu, och det består bekräftade hon till mig.

The authors wrote: “The way in which STAT1 gain of function leads to autoimmunity is thought to be possibly related to inappropriate lymphocyte activation and signaling. Studies of the peripheral blood of patients with STAT1 gain of function have shown impaired natural-killer-cell function, abnormal T helper (Th) type 1 cells and follicular helper T-cell responses, and decreased type 17 helper T (Th17) polarization.” The boy have not used insulin for years but the authors are humble and state that “it’s conceivable this is a transient effect”.

Tyvärr är inte publikationen open access men här är den oavsett 8.

 

VAD I HELA FRIDEN ÄR DETTA?

Jag har läst hela artikeln som inte är vidare utförlig, eftersom forskarna själva inte vet vad som skett. Jag har diskuterat detta flitigt med studiens försteförfattare Lisa i flera dagar likväl skickat runt studien till flera av världens främsta forskare i mitt nätverk, de som onekligen kan detta område. Alla vi har läst lite liknande studier tidigare men de har varit mindre detaljerade, dock är vi alla skeptiska av naturen. Lisa skrev bland annat att “there is some mouse data that suggests that blocking the JAK/STAT pathway can inhibit B cell immune infiltration”, 9.

Det finns ett fåtal fallrapporter av vuxna med autoimmun diabetes som sagts ha blivit fri sjukdomen och insulin, i regel utelämnas alltid mycket information och jag ser allt som trams tills motsatsen eventuellt bevisas. Mest känt är Daniel Darkes från UK, ofta kallad “Miracle Dan”. Han fick enormt med publicitet för ett par år sedan då han sas vara fri från sin autoimmuna diabetes som han haft i flera år. Emellanåt framställdes det som att han, som maratonlöpare, sprungit sig frisk. Jag tillägnade inte honom någon artikel utan delade om honom vid ett par tillfällen. Det sas senare bero på en ovanlig gen alternativt mutation, men jag har inte läst något om detta fall på två år, här senaste jag funnit 10.

Av alla de många frågor som uppstår bortom exempelvis den viktiga om detta kan appliceras på andra, den kanske viktigaste är hur betacellsproliferation kunnat inträffa. Proliferation innebär händelser leder till ökat antal celler, främst celldelning men inte bara. Det är väletablerat att vi vid diagnos av autoimmun diabetes förlorat ~70% av alla betaceller, även om vi alltså skulle kunna finna ett sätt att stoppa destruktionen så går det inte att leva på de få som är kvar. Det här betyder att betacellsproliferation måste ha skett hos denna pojke, vilket de inte vet. Kliniskt relevant betacellsproliferation sker inte hos människor, jag skrev om detta för två år sedan 11.

 

SUMMERING

Naturligtvis är uppföljningen av pojken hittills för kort, det kommer dock vara väldigt spännande att följa detta fall som trots att många frågor är obesvarade så är detta det mest detaljerade fall jag läst om. Min första tanke var omedelbart att det handlar om någon form av monogen diabetes, forskarna vet att de inte kartlagt alla monogena former 12. Så fast forskarna gjort en helgenomsekvensering betyder inte det att inte pojken har en genmutation i det avseendet också. Viktigt att återupprepa forskarnas ödmjuka kommentar från publikationen, “det är tänkbart att detta är en övergående effekt”.

Å andra sidan har jag personligen skrivit många gånger att det är mer än viktigt att testa interventioner med befintliga läkemedel/behandlingar på människor, vi har lämnat gnagar-forskning, eller borde ha gjort det sedan länge. Möss är botade hundratals gånger men inte en enda människa ännu, detta fall är alltså för tidigt att sia om ännu. Så länge vi har läkemedel som sedan länge visat sig säkra och med framgång använts för andra sjukdomar, kanske även har låg kostnad, finns bara teoretiska idéer tycker jag forskarna borde testa mer på människor för att kanske kunna lära sig mer om immunförsvaret. Immunförsvaret är komplext och vi vet långt ifrån allt om det idag 13. Det här är enda vägen framåt, även om det i majoriteten av försöken kanske inte finns skäl för hopp utan är mer experimentellt. Dessa studier är dock kostsamma och forskningen behöver medel. Intressant nog, den kategori av läkemedel som pojken i USA fått testas nu i Australien på en lite större grupp, jag kommer naturligtvis följa detta noga 14 och 15.

Viktigaste att ta med sig från det här är att samtidigt som de här fallrapporterna är av vikt att utvärdera grundligt, diskutera dem och förhålla sig skeptisk till, är det för patienter att inte under några som hels omständigheter att starta egna experiment. Läkemedel har även biverkningar. Kom även ihåg det viktiga att pojken var nydebuterad med autoimmun diabetes. Det är dock intressant att testa hos personer som haft sjukdomen länge. Läkemedlet kan naturligtvis inte återskapa betaceller som gått förlorade men om jag tillåter mig att tänka högt för en sekund, tänk exempelvis vid användning av stamceller som ersättning för förlorade betaceller (16, 17) så kommer vi för ett effektivt botemedel högst sannolikt behöva dämpa immunförsvarets reaktion på något sätt. Kan detta vara ett sätt? Ingen vet. vi får låta vetenskapen ha sin gång och stödja Barndiabetesfonden i Sverige eller en institution direkt till ett forskningsprojekt du brinner för, det är ofta möjligt att göra. Jag försäkrar att jag kommer följa upp detta fall igen.

Avslutningsvis tackar jag en följare och diabetespappa som heter Martin som skickade en QR-kod han tagit fram för mig, helt på eget bevåg, som support. Om du vill stödja mitt arbete så tar du en bild på den i din swish-app alternativt skriver mitt swishnummer 1231576800. Tack.

Referenser:

  1. https://medlineplus.gov/genetics/gene/stat1/
  2. https://www.immunodeficiencysearch.com/stat1-gain-of-function
  3. https://www.socialstyrelsen.se/stod-i-arbetet/sallsynta-halsotillstand/kronisk-mukokutan-candidiasis/
  4. http://www.diabethics.com/diabetes/ketones/
  5. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  6. https://www.fass.se/LIF/product?nplId=20110602000187&userType=0
  7. https://www.tlv.se/download/18.467926b615d084471ac333ff/1510316391612/sammanfattnig-jakavi.pdf
  8. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2022226
  9. https://diabetes.diabetesjournals.org/lookup/pmidlookup?view=long&pmid=28292965
  10. https://www.livescience.com/63157-diabetes-cure-improbable.html
  11. http://www.diabethics.com/science/beta-cell-proliferation/
  12. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  13. http://www.diabethics.com/science/diabetes-does-not-mean-being-immunocompromised/
  14. https://mdhs.unimelb.edu.au/research/2018/medical-projects-by-theme/student-research-project/using-the-jak1jak2-inhibitor-baricitinib-to-treat-new-onset-type-1-diabetes
  15. https://www.anzctr.org.au/Trial/Registration/TrialReview.aspx?id=379220
  16. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  17. http://www.diabethics.com/science/enterovirus-in-the-teddy-study/

 

 

Hans Jönsson
Vetenskaplig diabetesskribent, föreläsare och konsult
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

Contribute to diabetes science

9 October, 2020

INNODIA is a human trial that looking for participants that are either newly diagnosed with autoimmune diabetes (type 1 diabetes) or first degree relatives. You can participate in Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, Italy, Luxembourg, Norway, Poland, Slovenia, UK and Sweden.

The researchers will collect blood samples and data and through studying the evolution of the disease, they try to find ways to one day halt the initial loss of beta cells, later prevent the disease, and contribute to a cure for the disease. Read more about the objectives here 1. The first trials have already started or soon to be, are IMPACT, VER-A-T1D, MELD-ATG and CFZ533. Please note that there are country differences timing wise. Short about the different trials.

IMPACT: The aim is to “to preserve the betacell function in young adult and adolescent type one diabetes patients with the drug Imotope™ IMCY-0098.”

VER-A-T1D: The purpose is to test Verapamil, a drug in the class calcium-channel blockers. It’s used to treat high blood pressure, chest pain and others. The study will try to “confirm the effect of 360mg Verapamil sustained release (SR) administered orally once daily (titrated over the first 3 months from 120 mg to 360 mg) on the preservation of beta-cell function measured as stimulated C-peptide after 12 months compared to placebo.”

MELD-ATG: The study is for “newly diagnosed type one diabetes patients between 5 and 25. INNODIA wants to identify the minimum effective dose of ATG (Anti-Thymocyte Globulin), a drug provided by our partner Sanofi. The aim is to slow down the onset of the disease and to protect and strengthen the insulin producing beta cells in the pancreas.”

CFZ533: Testing Iscalimab, a fully human, monoclonal antibody, in newly diagnosed patients.

 

SUMMARY

Quite experimental even though there have already been some kind of promising results for some of these projects. Personally I like the idea to evaluate already existing drugs but even more, I have argued for human trials for years. We are done with mice research, we must proceed but research needs funding since moving to humans are costly. I have written many times for some years that we for a viable cure for all and not just a few most probably must find a way to hamper the immune system. For example here 2. The most promising solution as a cure is stem cells, and several trials are planned with different forms of encapsulation of the stem cell derived beta cells. I wrote about that here 3, here 4 and at my social media pages many times. A efficient cure means to replace the lost beta cells and mitigate the immune system.

If you want to participate in INNODIA, check if you are eligible here 5 and the clinical sites with contact information here 6.

References:

  1. https://www.innodia.eu/research/
  2. http://www.diabethics.com/science/enterovirus-in-the-teddy-study/
  3. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  4. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/
  5. https://www.innodia.eu/
  6. https://www.innodia.eu/map/

 

Hans Jönsson
Scientific diabetes writer, lecturer and consultant
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

 


 

INNODIA är ett nytt europeiskt projekt som finansieras av EU och sammanför flera forskargrupper. Syftet är att en dag förhoppningsvis kunna förebygga, bättre behandla och till och med bota autoimmun diabetes (typ 1 diabetes). INNODIA genomför humanförsök och söker nu deltagare i flera länder, inkluderat Sverige, Finland, Norge och Danmark. Personer som kan delta är de som antingen är nydebuterade alternativt förstagradssläktingar. För de som följt mig en tid och känner igen TrialNet, där jag bidragit att rekrytera många deltagare, så är mycket riktigt flera kriterier motsvarande den studien. TrialNet kommer inte fortsätta i Sverige utan endast Nordamerika och UK, detta pga otillräckligt med medel.

I INNODIA kommer forskarna att samla in blodprover och data och genom att följa utvecklingen av sjukdomen försöka finna sätt att en dag bromsa den initiala förlusten av betaceller, senare förhoppningsvis stoppa sjukdomen och i förlängningen, bidra till ett botemedel. Om själva projekten kan du läsa mer här 1. De första studierna har på vissa håll redan påbörjats, man är lite i olika faser bland annat på olika system för etikprövning. Studierna inom INNODIA heter IMPACT, VER-A-T1D, MELD-ATG och CFZ533. Kort om de olika projekten här.

IMPACT: Målet är att “försöka bevara betacellsfunktionen i unga vuxna och tonåringar med autoimmun diabetes, med immunotopen IMCY-0098”.

VER-A-T1D: Syftet här är att testa Verapamil, ett läkemedel i kategorin kalciumkanalsblockerare. Det används för att behandla hypertoni, högt blodtryck, svårare bröstsmärta och annat. Studien avser försöka ”bekräfta effekten av oralt intag av 360 mg Verapamil en gång dagligen (ökat från 120 mg till 360 över de tre första månaderna) på bevarandet av betacellsfunktionen mätt som stimulerat C-peptid över 12 månader, i jämförelse med placebo.

MELD-ATG: Denna studie är ”för nydiagnostiserade personer med atuoimmun diabetes i åldern 5-25 år. INNODIA avser identifiera den minsta effektiva dosen av ATG (anti-tymocytimmunglobulin), ett läkemedel från vår partner Sanofi. Målet är att försöka bromsa insjuknandet och att skydda och stärka betacellerna i bukspottskörteln”.

CFZ533: Testa Iscalimab, en human, monoklonal antikropp, hos nydiagnostiserade patienter.

 

Här är en svensk flyer i korthet, men ändock lite mer information än ovan.

 

 

SUMMERING

Lite experimentellt men det finns redan antydningar till lovande resultat för vissa av projekten. Personligen gillar jag väldigt mycket tanken att testa befintliga läkemedel som redan i vissa fall är visat säkra och kostnaden blir mindre än att ta fram helt nya naturligtvis, utan att alls veta resultatet. Jag har även skrivit sannolikt tusentals gånger i flera år att vi måste lämna gnagarforskning och uteslutande testa på människor, den typen av forskning är kostsam och forskningen behöver medel. De flesta projekt kommer givetvis misslyckas, men genom att testa många olika interventioner på människor så kommer forskarna en dag lyckas, förutsatt att inte forskningen stannar av just på grund av brist på medel. Jag har även skrivit många gånger att vi för ett effektivt botemedel för alla och inte ett fåtal sannolikt behöver finna ett sätt att stoppa det autoreaktiva angreppet från immunförsvaret. Bland annat nämner jag det här 2. Den mest lovande lösningen för ett presumtivt botemedel är stamceller, och flera humanförsök är på gång där man på olika sätt avser kapsla in de av stamceller framtagna betacellerna. Det finns även hypoteser där man vill undvika en kapsel, men det är idag inte sannolikt att det går att lösa utan att just förhindra att immunförsvaret inte angriper de nya betacellerna. Jag har skrivit om detta mitt favoritämne botemedel många gånger, i dessa artiklar länkar jag även vidare och utöver detta så har jag även postat korta nyheter på mina sociala medier många gånger, 3 och 4.

Vill du se om du kan delta i INNODIA går du in här 5, här ser man även direkt de olika platserna 6. En bra sak i vårt avlånga land Sverige, precis som i TrialNet så fungerar det så att om autoantikroppar detekterats då du lämnat prover var som helst i landet, och du kallas för uppföljning till Lund, så kan du som deltagare få betalt resa och hotell vid behov.

 

Referenser:

  1. https://www.innodia.eu/research/
  2. http://www.diabethics.com/science/enterovirus-in-the-teddy-study/
  3. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  4. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/
  5. https://www.innodia.eu/
  6. https://www.innodia.eu/map/

 

Hans Jönsson
Vetenskaplig diabetesskribent, föreläsare och konsult
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

Mesenchymal stem cells trial

8 September, 2020

Swedish private company Nextcell Pharma today reports positive results with their stem cell candidate ProTrans in newly diagnosed patients with autoimmune diabetes (type 1 diabetes). The product is based on mesenchymal stem cells from umbilical cord that is well-known to have a regenerative and immunosuppressive function. The idea is to try to mitigate the autoreactive immune response that inevitable leads to absolute deficiency in autoimmune diabetes (type 1 diabetes). The trial has a short follow up so far and a small sample, but may be one way to stop the destruction of the beta cells and save as many as possible. That would have a huge impact naturally, all endogenous insulin production that could be saved is more than valuable. ProTrans will not restore lost beta cells though, it’s not a cure.

THE TRIAL

The result announced today shows that 15 people were included of who 10 got ProTrans and 5 placebo. The patients have been diagnosed with autoimmune diabetes (type 1 diabetes) within the last two years. The randomized controlled trial was blinded. After 372 days a MMTT was performed, a mixed meal tolerance test to evaluate the C-peptide, the best way to measure endogenous insulin production 1. C-peptide levels fell in the placebo group with 47% but in patients treated with ProTrans only with 10%. Interesting, Nextcells CEO says in the press release today that two of the patients that received ProTrans actually increased the C-peptide level.

Important to know as well is that the interesting mesenchymal stem cells don´t require immunosuppression.

We don’t have more information so far, at Thursday the 10th of September at 16:00, Professor Per-Ola Carlsson and the NextCell team invites to a webcast presentation of the results and the roadmap forward for ProTrans in autoimmune diabetes: 2.

Press release from today 3.

DISCLOSURE: even though I’m independent my main task is to push research forward. This includes to support researchers to spread information to patients, which I did here as well. I don’t get paid for this, in service to diabetes science.

I repeat constantly that we for a viable cure for all we must be able to hamper the autoreactive immune system in autoimmune diabetes. A capsule with stem cells could work for sure, but personally I think it would be more efficient if we could solve this major challenge as well. If ProTrans could be used for that is way to early to know, but researcher are taking baby steps. For more information regarding solutions for us already affected and having autoimmune diabetes with absolute deficiency, see here 4 and 5 and follow me at social media for short comments about other projects.

 

References:

  1. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  2. https://youtu.be/HzV8T2kpdGI
  3. https://news.cision.com/nextcell-pharma-ab/r/protrans-shows-significant-effect-in-diabetes,c3190683
  4. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  5. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/

Wanna support my work? You can via paypal: https://www.paypal.com/paypalme/diabethics

 

Hans Jönsson
Scientific diabetes writer, lecturer and consultant
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

 


 

Svenska, privata företaget Nexctcell Pharma rapporterar idag positiva resultat med deras stamcells-produkt ProTrans hos personer med nydiagnostiserad autoimmun diabetes (typ 1 diabetes). Produkten baseras på mesenkymala stamceller från navelsträngen och denna typ av stamcell är känd för att ha immundämpande egenskaper. Idén bygger på att försöka hämma autoreaktiviteten hos immunförsvaret, något som oundvikligt leder till absolut insulinbrist vid autoimmun diabetes. Studien har hittills en kort uppföljningstid om ett år och det är en liten grupp, men kan absolut vara ett sätt att bromsa eller stoppa destruktionen av betaceller och rädda ett flertal. Det har i sådana fall naturligtvis en mycket stor betydelse, alla betaceller och egen insulinproduktion som kan behållas är mycket värdefullt. ProTrans kan inte återskapa betaceller dock, så det är alltså inget botemedel.

Swedish private company Nextcell Pharma today reports positive results with their stem cell candidate ProTrans. The product is based on mesenchymal stem cells from umbilical cord that is well-known to have a regenerative and immunosuppressive function. The idea is to try to mitigate the autoreactive immune response that inevitable leads to absolute deficiency in autoimmune diabetes (type 1 diabetes), as soon after diagnosis as possible. The trial has a short follow up so far and a small sample, but may be one way to stop the destruction of the beta cells and save as many as possible. That would have a huge impact naturally, all endogenous insulin production that could be saved is more than valuable. ProTrans will not restore lost beta cells though, it’s not a cure.

FÖRSÖKET

Resultatet från idag visar att totalt 15 personer deltog i försöket av vilka 10 fick ProTrans och 5 placebo. Patienterna hade blivit diagnostiserade med autoimmun diabetes inom två år från studiens start. Det randomiserade försöket var blindat. Efter 372 dagar genomfördes en MMTT, mixed meal tolerance test. I Sverige använder vi nästan uteslutande en OGTT, oralt glukostoleranstest, men internationellt är MMTT mycket vanligare. Båda metoderna har samma syfte, att mäta C-peptid som speglar kvarvarande insulinproduktion, det bästa sätt vi har för att göra detta 1. Som väntat föll C-peptid i placebogruppen, med 47%, men i gruppen som fick ProTrans bara med 10%. Intressant är att Nextcells VD i pressreleasen idag säger att två personer som fick ProTrans även ökade nivån av C-peptid. Åter igen, mycket få personer men smått häpnadsväckande.

Viktigt att känna till är även att denna typ av stamcell, mesenkymala stamceller, inte kräver immunosuppression – avstötningsläkemedel. En passus, för de som såg min live-session för Barndiabetesfonden i våras så talade jag om denna typ av stamcell, flera frågade om försöken med COVID-19. Något helt annat dock.

Vi vet inte så mycket mer, idag kl 14.30 hålls en kort presentation som kan ses här 2.Torsdag den 10 september kl 16 håller Per-Ola Carlsson, ansvarig för studien, och Nextcell Pharma en mer utförlig presentation 3.

Dagens pressrelease 4.

VIKTIGT FÖRTYDLIGANDE: som alla vet är jag oberoende och mitt huvudsakliga syfte är att bidra till att forskningen går framåt. Jag har ett mycket stort internationellt nätverk av forskare, och vi har stort utbyte av varandra. Det inkluderar att jag emellanåt hjälper dem, på deras begäran, att ragga personer till studier. Det gjorde jag även här, “in service to diabetes science”.

Jag upprepar hela tiden att vi för ett effektivt botemedel mot autoimmun diabetes för alla och inte ett fåtal måste finna ett sätt att dämpa det överreaktiva immunförsvaret. Inom min favoritkategori stamceller, som jag ägnat överlägset mest tid åt sedan starten av Diabethics för fem år sedan, finns flera mycket lovande försök där man försöker kapsla in transplanterade betaceller, framtagna av stamceller. Jag tror absolut detta kan komma fungera, men jag tror personligen vi för ett effektivt botemedel måste kunna hantera immunförsvaret. Om ProTrans kan användas även för detta är för tidigt att säga, men forskarna tar hela tiden små små steg framåt. För mer information rörande ett botemedel för oss som har en fullt utvecklad sjukdom, se bland annat här 5 och här 6. I kategorin finns massor likväl 7 och på mina sociala medier ännu mer med kortare kommentarer om andra projekt.

 

Avslutningsvis tackar jag en följare och diabetespappa som heter Martin som skickade en QR-kod han tagit fram för mig, helt på eget bevåg, som support. Om du vill stödja mitt arbete så tar du en bild på den i din swish-app alternativt skriver mitt swishnummer 1231576800. Tack.

 

Referenser:

  1. http://www.diabethics.com/diabetes/cpeptide/
  2. https://tv.streamfabriken.com/2020-09-08-press-conference
  3. https://youtu.be/HzV8T2kpdGI
  4. https://news.cision.com/se/nextcell-pharma-ab/r/protrans-visar-signifikant-effekt-vid-behandlig-av-diabetes,c3190669
  5. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  6. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/
  7. http://www.diabethics.com/science/category/stamceller/

 

 

Hans Jönsson
Vetenskaplig diabetesskribent, föreläsare och konsult
https://www.facebook.com/diabethics
https://www.instagram.com/diabethics

 

Enterovirus in the TEDDY study

2 December, 2019

In a new paper published just a few minutes ago in Nature Medicine, the international TEDDY study group shows that the Enterovirus, long suspected being involved in the development of autoimmune diabetes (type 1 diabetes), is associated with beta cell autoimmunity. Enteroviruses are very common and most are asymptomatic or gives symptoms like a common cold, affecting upper respiratory tract. Poliovirus is perhaps the most well-known EV and there are three serotypes causing paralysis. Important to know is that TEDDY belongs to the few studies in humans studying what happens before autoantibodies develops, not mice as most other studies, and it´s one of the largest studies all categories ever made in children.

Surprisingly the researchers found that it was rather a more prolonged infection, more than 30 days, than a short one that was associated with autoimmunity. Important to know is that Enteroviruses are very common, so viruses are not the sole cause of the disease. Only a small subset of people who get Enterovirus will go on to develop beta cell autoimmunity. A prolonged enterovirus infection might be a marker, an indicator that could be a warning that autoimmunity might develop. Genetics are believed to contribute to 30-50% of the risk to develop autoimmune diabetes (1), more evidence is showing viruses have a role that might be ~30%, but we don´t know. Anyhow, still environmental factors are missing. There is not one single cause of autoimmune diabetes.

BACKGROUND

The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) study is a longitudinal, multinational study examining genetic-environmental causes of autoimmune diabetes (T1D). The study follows children at high genetic risk for autoimmune diabetes from birth to 15 years of age in the U.S., Finland, Germany, and Sweden. TEDDY is funded by the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD), National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), Centers for Disease Control and Prevention (CDC), and JDRF. The study started in 2004 and more than 400 000 newborn children younger than 4 months were screened for high-risk HLA alleles (risk genes linked to the disease), and those qualifying were eligible for follow-up. Information is collected on medical information (infections, medication, immunizations), exposure to dietary and other environmental factors, negative life events, family history, tap water, and measurements of psychological stress. Biospecimens, including blood, stool, urine, and nail clippings, are taken at baseline and follow-up study visits. The primary outcome measures include two endpoints—the first appearance of one or more islet cell autoantibodies (GADA, IAA, or IA-2A, below mentioned as IA), confirmed at two consecutive visits, and development of autoimmune diabetes. Autoantibodies are the best biomarkers we have for the disease, they can be found years before diagnose, but are today not believed to be involved in the destruction of the beta cells (2). The cohort will be followed for 15 years, or until the occurrence of one of the primary endpoints. Participants today are 5 000 children. More can be found at the study site here 3, but updated figures (in Swedish though) can be found here 4. 817 children had developed autoantibodies in August 2019, biomarkers for an autoimmune activity, and 351 children had developed autoimmune diabetes.

NEW STUDY

In the new study published today in Nature Medicine, Prospective virome analyses reveals prolonged Enterovirus B shedding precedes islet autoimmunity in young children at increased genetic risk for type 1 diabetes”, researchers studied the virome, that is all the viruses in the human body. They set up a study within TEDDY, a matched-nested case-control (NCC), like a subgroup where they compared people who developed autoimmune diabetes (112) with a control group and those who have developed autoantibodies but not yet the disease (383) with a control group. They confirmed that Enterovirus is associated with beta cell autoimmunity, but were surprised to find that it was a more prolonged infection of more than 30 days, rather than a short infection, that was associated with beta cell autoimmunity, defined as autoantibodies. The finding was consistent across geographical areas included in the study, but surprisingly, Enteroviruses A and B was lower in Finland, with the highest incidence in the world of autoimmune diabetes. Interestingly in the new paper, children with multiple, independent Enterovirus infections without the prolonged shedding, were less likely to develop autoimmune diabetes. This is very surprising and the researchers propose two alternative explanations acting together or separately: firstly, Enterovirus is associated with autoimmune diabetes only through its association with IA (islet autoimmunity). Secondly, the researchers discovered that individuals in this human population who carry a particular gene have a higher risk of developing beta cell autoimmunity. The variant of the gene, the CXADR rs6517774 SNP, is associated with autoimmune diabetes independent of how it relates with IA risk. The latter is indeed very interesting. CXADR, sometimes CAR, is a Coxsackie–adenovirus receptor. It´s an adhesion molecule expressed on the beta cell (among many other places), acting as a gateway for the virus to enter the cell. A bit technical but great explained here 5, and for those who wants to go deeper and read about SNP, Single nucleotide polymorphisms (simplified: a part of our DNA and the most common type of genetic variation in humans), you can read here 6. One of the authors, Kendra Vehik, says in a press release “This is the first time it has been shown that this association is tied to an increased risk for beta cell autoimmunity”.

When looking at the details in the study, this picture shows the correlation between EV and IA, marked in red. Twice as many children with a prolonged EV infection developed autoantibodies than the control group, but still children in the control group developed IA as well. Interestingly, also marked red, children who were positive with Coxsasckievirus CVB4 with no evidence of prolonged infection were still more likely to develop IA. More than double the risk, please note that the numbers are low (and important to remember that the risk for disease is still low in general). CVB4 has previously been shown to be a strong candidate virus, as I write in my article a year ago based on Finnish research (1):

Intriguing, they report a new and potentially interesting finding that HAdV-C, Adenovirus, was associated with IA. Adenovirus is also a very common virus that infect the eyes, airways and lungs, a common cause of diarrhea, etc. Both Coxsackievirus and Adenovirus use the CXADR to infect cells. No human study has shown a link between Adenovirus and risk of IA or autoimmune diabetes. The association is protective with HAdV-C, but the mechanism of action for this association is unknown. However, early HAdV-C infections before the age of 6 months were associated with a low risk of IA. No other detected virus was associated with low risk of IA, which suggests that some HAdV-C factors may be involved.

SUMMARY

The result taken together with previous findings in humans support that CVB is a candidate virus associated with IA. Particular prolonged shedding, infection, of CVB was associated with IA. Some questions remains to be answered:

  • Why was there not the same correlation in Finland with the highest incidence in the world of autoimmune diabetes? Due to low cases that developed autoantibodies, or just an evidence of that EV is not the sole cause? These are the twenty countries in the world with highest incidence among children 0-14 years, according to International Diabetes Federation Diabetes Atlas (7):

  • Why was it an association with IA but not cases of autoimmune diabetes? To short follow-up time, with a different result in a few years?
  • What happens if data is compared within the TEDDY study? Controls in the comparison here “…. were matched to a selected control of the same sex, clinical site and family history with T1D (general population or first degree relative) at the time of IA development”. I would like to see a comparison between children with genetic risk, in the TEDDY population, who not had prolonged infection of Enterovirus. Not instead of the analysis made here, but added to actual data. The difference would probably be less than the comparison in this study I guess, but it´s important to know before finally declares EV/CVB guilty of charge.

The mechanism for how the virus can affect the development of autoimmune diabetes remain unknown. The researchers says: “Speculatively, this phenomenon could be related to the persistence of more virulent virus strains with higher replication capacity or altered efficacy in controlling innate immune responses” and further “Alternatively, prolonged shedding could be caused by weaker immune protection in case children. Prolonged enterovirus shedding, previously recognized, may be a biomarker for defective innate immune defences against certain viruses or immune dysregulation that leads to autoimmunity.”

I have written many times in my previously Swedish platform that studies like TEDDY are amazing and beyond important. Basic research is important from start, as mice research, but we have left that stage and studies like TEDDY, DIPP in Finland and ENDIA in Australia, with long follow-up before autoantibodies appears is the only way to find out the cause of the disease. Mice are cured ~500 times, mice will not learn us how to prevent or cure the disease. Studies like TEDDY are expensive trials, but that is a must and the only way to proceed. I recently made this simplified picture, still very tentative but showing we have come far even though some thinks we have not:

It´s complicated to find out what causes the disease since it´s multifactorial and environmental factors involved occurs years before onset of the disease. Certain risk genes is a must, HLA DR3-DQ2 and DR4-DQ8, which has been known since years. These genes are common in Sweden and Finland, the countries with the highest incidence in the world. Here ~23% carry any of these genes, so it´s not enough obviously since, for example, only 0,5% of Swedens population have autoimmune diabetes. Below picture is based on the huge human studies TEDDY and DIPP, and valid for Sweden and Finland:

In 2015, some of the researchers involved in this new virus paper and several of the leading researchers in the world within this field, made a consensus staging of the disease. Still very actual, the picture is from the paper: 8.

All together, the link with virus involved in the development is getting stronger, but genes and virus are not the sole cause of the disease. The evolution of viruses have changed over the years, but if viruses were to blame for being the cause of autoimmune diabetes we should have seen a stronger correlation in these human studies. It can not explain that we for example in Sweden over the past 30 years have seen a duplication of the incidence of autoimmune diabetes in children.

It´s not a genetic disease.

It´s not a virus disease.

It´s sometimes referred to a perfect storm, which I think is a great definition. Pieces are missing, and the only way to find out the remaining environmental factor/factors that have less role but still are important, is to support research and ensure TEDDY and similar studies continues. To prevent the disease, I personally think we must know more of the environmental factors involved. The CVB trial is delayed and starts later in 2020, the reason is that the components of the vaccine was a bit more complicated to produce than expected, professor Mikael Knip told me yesterday. It will take some years until we see the first preliminary results. I definitely think the vaccine can prevent disease in some high risk individuals, but not all. Many trials are ongoing with different approaches on how to mitigate the autoreactive immune systems attack on the beta cells, but for a functional, viable cure for all (9, 10) we must know the etiology, the cause, of autoimmune diabetes and be able to hamper the immune system.

The paper 11.

References:

  1. http://www.diabethics.com/science/human-prevention-trial-cvb/
  2. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  3. https://teddy.epi.usf.edu/TEDDY/
  4. https://www.teddy.lu.se/vad-ar-teddy-studien/teddy-statistik-juni-2018
  5. https://drc.bmj.com/content/4/1/e000219
  6. https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/snp
  7. https://www.diabetesatlas.org/en/
  8. https://care.diabetesjournals.org/content/38/10/1964
  9. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  10. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/
  11. https://www.nature.com/articles/s41591-019-0667-0

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


I en ny studie publicerad för bara ett par minuter sedan i Nature Medicine visar den internationella TEDDY-studien, som pågår både i Finland och Sverige (utöver Tyskland och USA), att Enterovirus som sedan länge misstänkts ha en roll i utvecklingen av autoimmun diabetes (typ 1 diabetes) korrelerar starkt med betacells-autoimmunitet. Enterovirus är väldigt vanligt förekommenade och de flesta är asymtomatiska eller ger 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. Viktigt att poängtera är att TEDDY tillhör ett fåtal humanstudier som studerar vad som sker innan autoantikroppar uppstår, det vill säga inte möss som i de flesta andra, och TEDDY är en av de största studierna alla kategorier som gjorts hos barn.

Ett överraskande och intressant fynd som forskarna fann var att det snarare var en längre infektion, mer än 30 dagar, än en kortare, som har ett samband med betacells-autoimmunitet. Viktigt att komma ihåg är att Enterovirus är väldigt vanliga virus, så virus är inte orsaken till sjukdomen per se. Endast ett fåtal som drabbas av Enterovirus kommer utveckla betacells-autoimmunitet. En långvarig infektion kan dock vara en markör, en indikator som en varningssignal, att autoimmunitet kan vara pågående. Genetiken tros stå för ca 30-50% av riskbenägenheten att utveckla autoimmun diabetes (1), mer evidens har tillkommit senaste åren som visar att virus har en roll i förloppet och tros stå för ~30% av riskbenägenheten, vi vet dock inte. Oavsett vad så saknar vi vetskap om de resterande miljöfaktorerna. Det finns inte en enskild orsak till autoimmun diabetes.

BAKGRUND

The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) är en longitudinell, multinationell studie som studerar genetiska orsaker samt miljöfaktorer bakom autoimmun diabetes. Studien följer högriskbarn från födsel tills de fyllt 15 år, i USA, Tyskland, Finland och Sverige. Den svenska delen leds av professor Åke Lernmark vid CRC Malmö/Lunds universitet. TEDDY stöds finansiellt av National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDKK), National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD), National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), Centers for Disease Control and Prevention (CDC), samtliga dessa statliga myndigheter, samt JDRF. Studien startade 2004 med att 424 788 barn yngre än fyra månader screenades för högriskgener (gener kopplade sedan länge till sjukdomen, mer om detta längre ner), och de som kvalificerade var lämpliga att följa upp. Medicinsk information om barnen samlas och bokförs (infektioner, medicinering, immunisering), exponering för kost och andra miljöfaktorer, negativa livshändelser, familjehistorik, kranvatten och mätmetoder av psykologisk stress. Man mäter absolut allt. Prover från blod, avföring, urin och naglar tas vid start samt uppföljningsbesök. Huvudsakliga utfallsmått är två – detekterandet av en eller flera autoantikroppar (GADA, IAA eller IA-2A), bekräftade vid två separata provtillfällen, samt utvecklandet av autoimmun diabetes. Autoantikroppar är de bästa biomarkörerna vi har för autoimmun diabetes även om det inte är ett fullkomligt test, dessa kan dock detekteras år innan diagnos, men idag ses deras roll i själva destruktionen av betaceller som obefintlig eller ringa (2). Populationen i TEDDY följs i 15 år alternativt att barnen når något av uppföljningsmåtten (målen), utvecklade autoantikroppar eller sjukdom. Idag är det 5 000 barn med i TEDDY. Mer kan läsas på den internationella sidan här 3, med mer uppdaterade siffror på den svenska sidan här 4. 817 barn hade utvecklat autoantikroppar i augusti 2019, biomarkör för sjukdom alltså, och 351 barn hade utvecklat autoimmun diabetes.

NY STUDIE

I en ny studie publicerad alldeles nyss i Nature Medicine, ”Prospective virome analyses reveals prolonged Enterovirus B shedding precedes islet autoimmunity in young children at increased genetic risk for type 1 diabetes”, så tittade forskarna på den enorma mängd data TEDDY besitter. I detta fallet viromet, det vill säga alla virus i kroppen. De gjorde en fall-kontrollstudie inom TEDDY (5), en slags subgrupp med en studie inom studien där de jämförde de som utvecklat autoantikroppar (383) med en kontrollgrupp, samt de som utvecklat autoimmun diabetes (112) med en kontrollgrupp. De kunde bekräfta att Enterovirus korrelerar starkt med betacells-autoimmunitet, men något överraskande fann de att det var en längre infektion om 30 dagar, snarare än en kortare infektion, som kopplades till utvecklandet av autoantikroppar. Fyndet var konsekvent på alla platser i studien, men anmärkningsvärt var att Enterovirus A och B var mindre förekommande i Finland, som har högst incidens av autoimmun diabetes. Intressant fynd i den nya studien är att barn som har flera av varandra oberoende Enterovirus-infektioner som varar en kortare tid, löpte mindre risk att utveckla autoimmun diabetes. Detta är väldigt överraskande och forskarna lyfter två alternativa teorier som förklaring, antingen var för sig eller tillsammans: först, Enterovirus korrelerar med autoimmun diabetes endast genom sambandet med betacells-autoimmunitet. För det andra, så fann forskarna att individer med en specifik gen löper högre risk för autoimmun diabetes, inte de gener som vi vet är ett måste för att utveckla sjukdom. En variant av genen, CXADR rs6517774 SNP, har ett samband med autoimmun diabetes oavsett relation till betacells-autoimmunitet. Det sistnämnda är intressant och kräver en förklaring. CXADR, ibland även bara CAR, är en Coxsackie- och Adenovirus-receptor. Det är en ytmolekyl på betacellen (likväl som den även finns på andra ställen) som fungerar som en slags inkörsport för viruset in i betacellen. Ganska tekniskt men bra förklarat här 6, och för intresserade av fördjupning om bland annat SNP, polymorfism enkelnukleotid (förenklat: en del av vårt DNA och den vanligaste typen av genetisk variation hos människor), finns det här 7. En av forskarna, Kendra Vehik, säger i pressreleasen för studien ”det är första gången som det har visats att en variant av denna virusreceptor har ett samband med utvecklandet av betacells-autoimmunitet”.

Om vi tittar på detaljerna i studien så visar denna bild korrelationen mellan Enterovirus och betacells-autoimmunitet, markerat i rött. Dubbelt så många barn med en långvarig Enterovirusinfektion utvecklade autoantikroppar jämfört med kontrollgruppen, fortsatt så fanns barn i kontrollgruppen som också utvecklade autoantikroppar. Väldigt intressant är dock att barn positiva för Coxsackievirus CVB4 utan evidens för en lång infektion ändå hade ökad risk för att utveckla betacells-autoimmunitet. Det var dubbelt så hög risk, observera vänligen att absoluta tal (antal insjuknade) är låga, och viktigt att även komma ihåg att risken för autoimmun diabetes fortsatt är låg generellt sett. CVB4 har tidigare visats vara starkaste kandidatviruset kopplat till autoimmun diabetes, som jag detaljerat skrev om för ett år sedan baserat på duktiga finska forskare (1):

De fann ytterligare ett potentiellt väldigt spännande fynd, att Adenovirus hade ett positivt samband med betacells-autoimmunitet. Adenovirus är även det ett väldigt vanligt förekommande virus som infekterar bland annat ögonen, luftvägar och lungor, och är en vanlig orsak till diarré, etc. Både Cosackievirus och Adenovirus nyttjar CXADR, beskrivet ovan, för att infektera celler. Ingen tidigare humanstudie har visat en koppling mellan Adenovirus och risk för betacells-autoimmunitet eller autoimmun sjukdom. Sambandet är alltså positivt, vilket innebär att Adenovirus potentiellt är skyddande mot betacells-autoimmunitet. Om så är fallet är mekanismen okänd idag, men Adenovirusinfektion före 6 månaders ålder förknippades med lägre risk för betacells-autoimmunitet. Inget annat virus förknippades med lägre risk för betacells-autoimmunitet, vilket forskarna menar talar för att Adenovirus kan ha någon roll.

SUMMERING

Resultatet i den nya studien sammantaget med tidigare fynd hos människor stödjer hypotesen att CVB är ett kandidatvirus förknippat med betacells-autoimmunitet. Särskilt en längre infektion av CVB hade ett samband med betacells-autoimmunitet. Flera frågor återstår att besvara, bland annat:

  • Varför ses inte motsvarande korrelation i Finland, som har högst incidens i världen av autoimmun diabetes? Beror det på få personer som de facto utvecklade autoantikroppar, eller är det mer evidens för att även om Enterovirus har någon roll är det inte tillräckligt? Här är de tjugo länderna i världen med högst incidens av autoimmun diabetes enligt det Internationella Diabetesförbundets Diabetes Atlas (8):

  • Varför ses ett samband med betacells-autoimmunitet men inte autoimmun diabetes? För kort uppföljningstid? Vi vet att en del kan ha autoantikroppar i många år innan sjukdom, kanske resultatet skulle se annorlunda ut med längre uppföljningstid i det avseendet?
  • Vad händer om datan jämförs inom TEDDY-studien? Kontrollgrupperna i studien är matchade efter kön, geografisk plats och familjehistorik av autoimmun diabetes (population generellt eller förstagradssläkting) vid utvecklandet av autoimmun diabetes. Jag skulle personligen vilja se en jämförelse mellan barn med generisk risk, inom TEDDY (där alltså alla har riskgener), som inte har lång Enterovirusinfektion. Inte istället för den jämförelse man har gjort i studien, utan adderat även detta. Differensen av antal med betacells-autoimmunitet skulle antagligen vara mindre gissar jag, men det är viktigt att se även den jämförelsen innan vi slutligen deklarerar EV/CVB som skyldig.

Mekanismen för hur virus kan bidra till utvecklingen av betacells-autoimmunitet/autoimmun diabetes är oklar. Forskarna säger ungefär ”spekulativt skulle fenomenet kunna bero på varaktigheten av vissa mer kraftfulla virus med vissa egenskaper såsom förmågan att replikeras eller kanske försämrad effektivitet i immunförsvaret”. Vidare ”alternativt beror den långvariga infektionen på ett svagare immunförsvar. En långvarig Enterovirusinfektion kan vara en biomarkör för ett defekt medfött immunförsvar mot vissa virus eller störningar i immunförsvaret, som leder till autoimmunitet.”

Jag har upprepade gånger skrivit sedan innan start av Diabethics att studier likt detta är fantastiska och viktiga. Grundforskning är naturligtvis av vikt från början, likt forskning på gnagare, men vi har lämnat det stadiet och studier likt TEDDY, samt DIPP i Finland och ENDIA i Australien, med lång uppföljningstid innan autoantikroppar uppstår, är enda chansen att ta reda på vad som orsakar autoimmun diabetes. Möss är botade ~500 gånger, möss kan inte lära oss hur vi ska bota sjukdomen hos människor. Studier likt TEDDY är kostsamma, men det är ett måste och enda chansen att komma vidare. Jag gjorde nyligen denna förenklade bild som visat att vi faktiskt har kommit en bra bit även om många har en annan uppfattning:

Det är komplicerat att finna orsaken till sjukdomen eftersom den är multifaktoriell och de miljöfaktorer som är involverade inträffar år innan sjukdomen uppstår. Vissa riskgener är ett måste, HLA DR3-DQ2 och DR4-DQ8, vilket har varit känt sedan länge. Dessa är dock vanliga hos exempelvis Sveriges och Finlands befolkning, de två länder med högst incidens i världen av sjukdomen. I dessa länder har ~23% av befolkningen någon av dessa gener. Så det räcker inte uppenbarligen, diskonterat att exempelvis bara 0,5% av Sveriges befolkning har autoimmun diabetes. Jag gjorde denna bild för över tre år sedan och den är minst lika aktuell idag:

2015 publicerades av flera av världens ledande forskare inom autoimmun diabetes, varav ett par är delaktig i denna nya studie likväl, ett koncensusdokument av stadierna för sjukdomen. Vi vet inte allt, men vi får allt mer kunskap. Denna är fortsatt i allra högsta grad aktuell, bilden kommer från denna publikation 9:

Utöver genetiken så blir kopplingen till att virus är inblandat allt starkare, men genetiken och virus är inte allena orsaken till sjukdomen. Evolutionen av virus har förändrats genom åren, men om autoimmun diabetes skulle vara en virussjukdom skulle det synas en tydligare korrelation i dessa humanstudier. Detta förklarar exempelvis inte varför vi i Sverige sista 30 åren ser en fördubblad incidens av autoimmun diabetes hos barn.

Det är inte en genetisk sjukdom.

Det är inte en virussjukdom.

Ibland refereras förloppet som leder till sjukdom som en perfekt storm, vilket jag tycker är talande. Delar saknas fortsatt, och enda sättet att ta reda på de saknade miljöfaktorer som har en mindre roll men troligen är viktiga, är att stötta forskningen och bidra till att TEDDY och liknande studier kan fortsätta. För prevention av sjukdomen tror jag personligen att vi måste veta vilka alla miljöfaktorer inblandade i förloppet är. Försöket med CVB-vaccin startar i slutet av 2020, det har försenats något på grund av att vaccinet visat sig vara mer komplicerat att ta fram än man trott, berättade professor Mikael Knip till mig igår. Detta försök kommer ta flera år innan vi ser första, prelimära resultaten. Jag tror att vaccinet kan komma förhindra ett flertal personer att insjukna, men inte alla.

Flera försök med olika angreppssätt pågår för att försöka stoppa det autoreaktiva angreppet av immunförsvaret mot betacellerna, men för ett funktionellt, genomförbart botemedel för alla (10, 11) så måste vi veta etiologin, orsaken till sjukdomen, och lyckas stoppa det autoimmuna angreppet.

Studien i Nature 12.

Avslutningsvis tackar jag en följare och diabetespappa som heter Martin som skickade en QR-kod han tagit fram för mig, helt på eget bevåg, som support. Om du vill stödja mitt arbete så tar du en bild på den i din swish-app. Tack.

Referenser:

  1. http://www.diabethics.com/science/human-prevention-trial-cvb/
  2. http://www.diabethics.com/diabetes/types/
  3. https://teddy.epi.usf.edu/TEDDY/
  4. https://www.teddy.lu.se/vad-ar-teddy-studien/teddy-statistik-juni-2018
  5. https://medibas.se/ordlista/a-o/?term=fall-kontrollstudie
  6. https://drc.bmj.com/content/4/1/e000219
  7. https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/snp
  8. https://www.diabetesatlas.org/en/
  9. https://care.diabetesjournals.org/content/38/10/1964
  10. http://www.diabethics.com/science/closer-a-cure-for-autoimmune-diabetes/
  11. http://www.diabethics.com/science/mucin-capsule/
  12. https://www.nature.com/articles/s41591-019-0667-0

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

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