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Eine innovative chirurgische Behandlung für Typ-1-Diabetes wurde als Edmonton-Protokoll bekannt, weil Drs. James Shapiro und Jonathan Lakey von der University of Alberta in Edmonton das Verfahren in den späten 1990er Jahren entwickelten. Das Edmonton-Protokoll beinhaltet die Transplantation von Zellen, die blutzuckerregulierende Hormone produzieren, in die Bauchspeicheldrüsen von Patienten mit Typ-1-Diabetes. Mehr als die Hälfte der Patienten, die das Edmonton-Protokoll durchlaufen haben, hatten ihren Diabetes für mindestens ein Jahr vollständig oder teilweise ohne Insulin unter Kontrolle.
Menschen mit Typ-1-Diabetes haben keine ausreichenden Konzentrationen von Insulin in ihrem Blutkreislauf. Insulin bindet an Zucker, die der Körper aus Nahrung produziert, und ermöglicht es diesen Zuckern, in Muskelzellen einzudringen. Wenn die Insulinkonzentrationen chronisch niedrig bleiben, entwickeln Menschen einen Zustand namens Hypoglykämie und erleben extremen Hunger und Durst, schnellen Gewichtsverlust, verschwommenes Sehen und Müdigkeit. Auf lange Sicht können Menschen mit Typ-1-Diabetes irreversible Schäden an ihren Herzen, Blutgefäßen, Augen, Nieren, Haut, Füßen und dem Gehör erleiden. Schwere Hypoglykämie kann Organversagen und Tod verursachen.
Spezialisierte Zellen in der Bauchspeicheldrüse, bekannt als Betazellen, produzieren Insulin. Begleitende Alphazellen, die das Hormon Glukagon produzieren, das die Menge an Zucker im Blutkreislauf erhöht, verbinden sich mit Betazellen, um Cluster zu bilden, die als Inseln von Langerhans bekannt sind. Ärzte und Wissenschaftler beziehen sich auf Alphazellen und Betazellen als Bauchspeicheldrüsen-Inselzellen.
Das Edmonton-Protokoll beinhaltet die sorgfältige Auswahl von Empfängern von Bauchspeicheldrüsen-Inselzellen, die sorgfältige Auswahl von Zellspendern, eine chirurgische Injektion und die Verabreichung von drei immunsuppressiven Medikamenten. Um für das Verfahren in Frage zu kommen, muss ein Patient mindestens fünf Jahre lang Typ-1-Diabetes gehabt haben, Schwierigkeiten haben, die Anzeichen von Hypoglykämie zu erkennen, und ernsthafte Komplikationen durch Hypoglykämie trotz der Einnahme von Insulin gemäß Verschreibung erleiden.
Bauchspeicheldrüsen-Inselzellen für die Transplantation müssen aus Bauchspeicheldrüsen extrahiert werden, die von kürzlich verstorbenen Erwachsenen entfernt wurden. Personen im Alter zwischen 51 und 65 Jahren mit einem Body-Mass-Index von mindestens 24 zum Zeitpunkt des Todes sind die besten Spender von Bauchspeicheldrüsezellen. Zwei Bauchspeicheldrüsen werden benötigt, um genügend Inselzellen für einen Transplantationsempfänger bereitzustellen.
Um die Inselzellen zu transplantieren, führt ein Chirurg eine Nadel in die Pfortader der Bauchspeicheldrüse des Empfängers ein und injiziert die Zellen über einen Katheter. Der Empfänger erhält vor der Injektion ein Lokalanästhetikum, und der Chirurg verwendet ein scannendes Röntgenbild, um die Pfortader zu finden und die Nadel zu platzieren. Nach der Operation nimmt der Transplantationsempfänger Daclizumab (Zenapax), Sirolimus (Rapamune) und Tacrolimus (Prograf), um eine Abstoßung der transplantierten Zellen zu verhindern.
Da der Zugriff auf die Inseln von Langerhans das Einführen einer Nadel um und unter der Leber erfordert, laufen Patienten des Edmonton-Protokolls Gefahr, dass während des Verfahrens ihre Leber punktiert wird. Andere chirurgisch bedingte Risiken und Komplikationen umfassen Infektionen, Blutgerinnsel in der Pfortader, übermäßige Blutungen aus der Leber und Venen im hinteren Teil des Auges, Überproduktion von Cholesterin durch die Leber und Blutdruckspitzen. Keine Patienten des Edmonton-Protokolls sind an chirurgischen Komplikationen gestorben.
Shapiro und Lakey berichteten über die Ergebnisse der Patienten des Edmonton-Protokolls in der Ausgabe des New England Journal of Medicine vom 28. September 2006. Zu diesem Zeitpunkt hatten 36 Personen das Verfahren der Bauchspeicheldrüsen-Inselzelltransplantation durchlaufen. Sechzehn dieser Patienten konnten die Insulininjektionen für mindestens ein Jahr absetzen, und weitere 10 Prozent der Patienten konnten die Anzahl der benötigten täglichen Insulininjektionen reduzieren. Die verbleibenden 10 Patienten stießen die transplantierten Inselzellen ab. Im April 2009, als die Entwickler des Edmonton-Protokolls den 10. Jahrestag des Verfahrens markierten, stellte Shapiro fest, dass die 110 Patienten, die sein Team behandelt hatte, ähnliche Ergebnisse erzielt hatten wie die 2006 berichteten.
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