Type 1 diabetes (T1D) is een chronische auto-immuunziekte die wordt gekenmerkt door immuungemedieerde vernietiging van insulineproducerende alvleeskliercellen β, wat leidt tot levenslange insulineafhankelijkheid en een verhoogd risico op vasculaire complicaties1. De NOD/ShiLtJ-muis herhaalt belangrijke kenmerken van menselijke auto-immuundiabetes, waaronder spontane insulitis en progressie naar openlijke diabetes, en wordt veel gebruikt als preklinisch model voor mechanistische en therapeutische studies 1,2,3. Huidige T1D-therapieën—waaronder immunosuppressieve medicijnen, monoklonale antilichamen en adoptieve regulerende T-cel (Treg)-therapieën—kunnen de ziekteprogressie tijdelijk vertragen, maar slagen er vaak niet in om duurzame herstel van immuuntolerantie of blijvend behoud van β-celmassa te bieden. 11.
Het richten op Tregs en andere regulerende populaties is een belangrijk aandachtspunt van opkomende T1D-therapieën, waaronder autologe polyklonale Treg-infuusen, gemanipuleerde antigeen-specifieke Tregs en IL-2-gebaseerde regimes 1,2,4,5,6,7,8,9,10,11 . Echter, een pro-inflammatoire microomgeving binnen alvleeskliereilandjes kan de effectiviteit van deze benaderingen ondermijnen, wat de noodzaak benadrukt om lokaal immuunnetwerken van weefselresidentente herprogrammeren 2,7. Microbiële afgeleide tryptofaanmetabolieten, met name indool en verwante verbindingen, kunnen zowel aangeboren als adaptieve immuniteit moduleren door regulerende T-celdifferentiatie te bevorderen, anti-inflammatoire macrofagenpolarisatie te induceren en Th17-responsen te onderdrukken12,13. Levende microbiële therapieën en metabolisch gemodificeerde bacteriën vormen daarom een veelbelovende strategie om immunomodulerende metabolieten in situ af te leveren en de weefselimmuniteit te hervormen 12,13,14,15,16,17,18.
We hebben eerder een metabolisch gemanipuleerde Brucella melitensis-stam ontwikkeld, BmΔvjbR::tnaA, die constitutief indool produceert en auto-immuun artritis controleert door Tregs uit te breiden en ontstekingsmicroomgevingen te herstructureren 14,15,16. Verzwakte Brucella-stammen zoals BmΔvjbR zijn uitgebreid gekarakteriseerd als vaccinplatforms en kunnen genetisch worden aangepast om immunoregulerende ladingen te dragen 14,15,16.
Hier presenteren we een gedetailleerd protocol voor het evalueren van een enkele intraveneuze dosis BmΔvjbR::tnaA in het NOD/ShiLtJ-model, inclusief bacteriële voorbereiding, gestandaardiseerde intraveneuze toediening, diabetesmonitoring en multimodale analyse van alvleesklierweefsel door histologie, high-plex ruimtelijke proteomics en single-cell RNA-seq. Deze workflow biedt een praktisch kader voor het testen van metaboliet-gemodificeerde microben als enkeldosis-immunotherapieën bij orgaanspecifieke auto-immuniteit. Een eerdere dosis-responsanalyse toonde veiligheid en verdraagbaarheid aan tot 1 × 1010 CFU van de verzwakte stam.