de Koning: Diabetes en vorming van bètacellen

Terug naar onderzoeksgroepen

De De Koning groep bestudeert de ontwikkeling en differentiatie van pancreascellen om de behandeling van diabetes type 1 te verbeteren.

Vervangingstherapie met insulineproducerende bètacellen is een haalbare optie om normale glucoseniveaus te bereiken bij patiënten met diabetes type 1. Op dit moment moet voor vervangingstherapie met bètacellen een donorpancreas worden gebruikt. Door een tekort aan organen geldt deze therapeutische optie slechts voor een kleine patiëntengroep. De De Koning groep zoekt daarom naar nieuwe bronnen die insulineproducerende cellen onbeperkt kunnen aanmaken.

Figuur 1. Humane pancreatische organoïde in 3D-kweek

Identificeren en karakteriseren van voorlopercellen

Als een alternatieve bron voor therapie met bètacellen verkennen wij de mogelijkheid voor het gebruik van volwassen voorlopercellen uit de humane alvleesklier. We hebben de cellen geïsoleerd uit de eilandjes van Langerhans en opgekweekt in een driedimensionaal kweeksysteem. Dat stelt de voorlopercellen in staat om te differentiëren naar bètacellen. In vivo groeien deze uit tot insulineproducerende cellen, wanneer deze worden getransplanteerd onder de niercapsule van diabetische muizen.

Onderzoeksvragen bij dit project zijn:

Kunnen we stam-/voorlopercellen identificeren in de humane foetale of volwassen pancreas?
Kunnen we deze voorlopercellen isoleren en opkweken tot een onbeperkte bron van bètacellen?
Kunnen we deze cellen in vitro of in vivo laten uitgroeien tot insulineproducerende cellen?
Kunnen we met deze cellen diabetische muizen genezen?

Figuur 2. Insuline-positieve cellen (rood) in ductuscellen (groen) bij getransplanteerde organoïden

Intravitale microscopie na transplantatie van Langerhanscellen

We hebben intravitale microscopietechnieken ontwikkeld om bètacellen te volgen na transplantatie in preklinische diermodellen. Met twee-foton intravitale imaging door een abdominaal venster kunnen we het gedrag van Langerhanscellen of voorlopercellen op subcellulair niveau bestuderen na transplantatie onder de niercapsule. Met deze techniek kunnen we processen zoals organisatie, vascularisatie en differentiatie van deze cellen bestuderen.

Onderzoeksvragen bij dit project zijn:

Welke factoren zijn van invloed op de differentiatie van getransplanteerde Langerhanscellen?
Hoe kunnen we de plaats van transplantatie optimaliseren?

Single-cell transcriptomics van Langerhanscellen en exocriene cellen uit de pancreas

We kunnen individuele cellen verkrijgen uit volwassen en embryonale alvleesklieren van de mens en de muis, die we vervolgens gedetailleerd kunnen karakteriseren met single-cell transcriptoomanalyse. Bij muizen doen we fysiologische en farmaceutische interventies en bestuderen we zo de effecten van deze interventies. Op dezelfde manier bestuderen we twee- en driedimensionale celkweken van voorlopercellen. Zo kunnen we een atlas bouwen van Langerhanscellen van de mens en de muis, die we kunnen vergelijken met expansieculturen. Met embryonale pancreascellen kunnen we daarnaast een stamboom opstellen van cellen uit de pancreas.

Onderzoeksvragen uit dit project zijn:

Kunnen we celclusters identificeren met voorloperkarakteristieken?
In hoeverre zijn Langerhanscellen heterogeen, en hoe kunnen fysiologische en farmacologische interventies dit moduleren?
Kunnen we markers identificeren op het oppervlak van deze cellen, waarmee we ze kunnen isoleren uit grotere celpopulaties?

Meer zien

Groepsleider

Eelco de Koning

Eelco de Koning is groepsleider bij het Hubrecht Institute en het Leiden Universitair Medisch Centrum, en hoogleraar Diabetologie aan de Universiteit Leiden. Zijn groep bestudeert de Eilandjes van Langerhans, die de insulineproducerende cellen bevatten die een sleutelrol spelen bij diabetes mellitus. Op de lange termijn hoopt de De Koning groep insulineproducerende cellen te produceren uit alternatieve bronnen, die kunnen worden getransplanteerd bij patiënten met diabetes mellitus. Om de celtypen in de Eilandjes van Langerhans te bestuderen, gebruikt de De Koning groep kweekmethoden, intravitale microscopie, single-cell transcriptoomanalyse en diermodellen.

Wetenschappelijke opleiding en posities