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Diabete tipo in 1 scacco al sacco

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Ora la prima prova di un trattamento di tipo 1 del diabete con cellule staminali è finalmente iniziata. Nel mese di ottobre, un uomo di San Diego ha con se due capsule che fanno da incubatore per la crescita delle cellule del pancreas, derivate da cellule staminali embrionali umane, inseriti nel suo corpo attraverso incisioni nella schiena. Altri due pazienti hanno ricevuto lo stesso trattamento progettato da una piccola società di San Diego chiamato ViaCyte.

Si tratta di un passo significativo, anche perché lo studio ViaCyte è solo il terzo negli Stati Uniti dei trattamenti a base di cellule staminali embrionali. Queste cellule, una volta rimosse dagli embrioni umani in fase iniziale, possono essere coltivate in un piastra di laboratorio e mantengono la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo dii cellule e tessuto del corpo.

Il diabete di tipo 1 è particolarmente difficile per i bambini. Se non riescono correttamente per via delle difficoltà insite nel riuscire a mantenere controllata e ben compensata loro glicemia. Se non lo si fa a lungo andare con gli anni si potrebbe andare incontro a seri danni renali, vista e nervi, così da veder ridotte le aspettative di vita.

I diabetici di tipo 1 devono monitorare costantemente la glicemia utilizzando il prelievo del sangue capillare dalle punta della dita, e prestare a quando e cosa mangiare, cose che di routine come iniettare l’insulina più volte al dì per compensare il pancreas che non ne produce. L’insulina, un ormone il quale innesca la rimozione del glucosio in eccesso dal sangue per la memorizzazione di grassi e muscoli. Nei diabetici di tipo 1, il pancreas non lo produce, perché il loro sistema immunitario attacca e distrugge le isole pancreatiche, i piccoli gruppi di cellule che contengono le cellule beta che secernono insulina.

La routine è particolarmente difficile per i bambini. Eppure, nonostante anni di ricerche, non c’è ancora “proprio niente” da offrire ai pazienti, dice Robert Henry, un medico presso l’Università della California, San Diego, dove risiede la centrale operativa e i laboratori per ViaCyte.

Henry esagera un po’ il caso, ma non di molto. C’è qualcosa chiamato il Protocollo di Edmonton: una tecnica chirurgica descritta nel New England Journal of Medicine nel 2000. Avevano usato isolotti raccolti dai cadaveri; dal loro trapianto, i medici presso l’Università di Alberta erano riusciti a mantenere tutti e sette i primi pazienti senza insulina per un anno intero.

Le speranze per il protocollo di Edmonton sono state rapidamente temperate, però. Solo circa la metà dei pazienti trattati hanno mantenuto spento il fabbisogno d’insulina a lungo termine, e la procedura, che è ancora considerato sperimentale negli Stati Uniti, non è pagata dall’assicurazione, considerato che ai destinatari è richiesto di prendere potenti farmaci immuno-soppressivi per tutta la vita. Infine i pancreas da donatore compatibile sono estremamente scarsi.

A differenza del protocollo di Edmonton la tecnologia delle cellule beta coltivate in laboratorio permetterebbe una fornitura teoricamente infinita.

Questa capsula biocompatibile è stato progettato per proteggere le cellule del pancreas fabbricati.

“Abbiamo avuto la prova del concetto che il trapianto ripristina la funzione beta e l’indipendenza dell’insulina”, dice Richard Insel, direttore scientifico della Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF). “Allora era ovvio che se avessimo un’altra fonte di cellule riassortibili, un gran numero di persone ne gioverebbe.”

Ecco perché la JDRF ha combattuto le restrizioni minacciate dalla Casa Bianca di Bush.

Sebbene l’idea di crescita delle cellule beta in sostituzione è concettualmente semplice, in pratica si è dimostrata più difficile da eseguire di quantoc immaginato. “Quando sono arrivato a ViaCyte 12 anni fa, la sostituzione delle cellule attraverso le cellule staminali era così evidente. Tutti abbiamo detto, ‘Oh, questo è il frutto una lenta impicaggione,’ “, dice Kevin D’Amour, direttore scientifico della società. “Ma si è rivelato essere una noce di cocco, non una mela”.

Una sfida sta nell’ottenere le cellule staminali a trasformarle in vere e proprie, funzionanti cellule del pancreas, in particolare le cellule beta che secernono insulina. Perché una ricetta per farlo si è rivelata sfuggente, l’approccio di ViaCyte è far crescere le cellule del pancreas immature, contando sul corpo per fare il lavoro di trasformarle in cellule beta effettive.

Il secondo problema è come “fregare” il sistema immunitario del paziente, che attaccherà qualsiasi cella trapiantata. La soluzione di ViaCyte è una capsula a maglia di plastica, che si riempie di circa 40 milioni di cellule del pancreas immature cresciute nel suo laboratorio di San Diego. Lo scopo della capsula è di schermare le cellule T assassine del sistema immunitario, che sono troppo grandi per passare attraverso la maglia fine, consentendo alle cellule trapiantate di ricevere nutrimento dal sangue, ma anche di percepire lo zucchero nel sangue e rispondere.

Alcuni scienziati sono convinti che “cellule in sacchetti” possono essere la risposta al diabete di tipo 1.

I dati sugli animali che ViaCyte ha fornito alla Food and Drug Administration lo scorso anno al fine di ricevere l’approvazione per la sperimentazione umana hanno dimostrato che le cellule prodotte insulina, glucagone (secreto in risposta a zucchero nel sangue), e somatostatina, un ormone della crescita, hanno con e successo regolamentato la glicemia, almeno nei topi.

Anche se la sperimentazione umana attuale è pensato principalmente per verificare la sicurezza, Henry sospetta che i suoi pazienti possono vedere alcuni riduzione del loro fabbisogno di insulina iniettata. Dal primo paziente, la cui identità non è stata resa, Henry dice aver già recuperato un sacco di test, e sembra funzionare correttamente. Nessuno è sicuro di quanto tempo le cellule impiantate sopravvivranno, ma è certo che i pazienti dovrebbero avere nuovi impianti installati periodicamente.

Almeno altri due gruppi dicono di aver controllato anche il diabete nei roditori e potrebbero presto iniziare le prove in proprio. Una è BetaLogics Venture, filiale del gigante farmaceutico Johnson & Johnson, la quale lo scorso anno ha registrato l’inversione del diabete nei topi utilizzando ciò che i suoi brevetti descrivono come ponteggio basato a filo in un guscio in poliestere. Qualunque sia il dispositivo esatto è testa di serie con quello che lo scienziato Alireza Rezania della Johnson & Johnson chiama “fase 7”. Celle-isolotti non del tutto maturi, ma non così immaturi come sono i precursori di ViaCyte.

Douglas Melton, un biologo dell’Università di Harvard che ha due bambini con diabete di tipo 1, non crede che il sistema ViaCyte possa funzionare. Pensa a depositi fibrotici, tessuto sfregiato t e bloccato nelle capsule, con le cellule affamate di ossigeno all’interno e bloccate della loro capacità di percepire lo zucchero e rilasciare insulina. Melton pensa anche che potrebbe le cellule immature prendere fino a tre mesi di tempo per diventare pienamente funzionali. E molti non diventerebbero cellule beta.

Melton dice la “inefficienza” del sistema indica che la società “avrebbe bisogno di un dispositivo delle dimensioni di un lettore DVD” per avere un numero sufficiente di cellule beta per trattare efficacemente il diabete. ViaCyte pensa che 300 milioni delle sue cellule, o circa otto delle sue capsule sarebbero sufficienti. (Ogni capsula contiene un volume di celle più piccole delle caramelle M & M.) Lo scorso ottobre, il gruppo di Melton ha annunciato di aver saputo far crescere pienamente mature e funzionali le cellule beta in laboratorio, una prima scientifica che ha avuto più di 10 anni di prova e la ricerca degli errori. Melton pensa che impiantare le cellule mature in un pancreas bioartificiale permetterebbe di iniziare a lavorare da subito.

Per incapsulare le sue cellule, Melton ha lavorato con il bioingegnere Daniel Anderson al MIT per sviluppare la propria capsula. Anderson non vuole dire esattamente come funziona, ma un recente brevetto depositato dal suo laboratorio descrive un contenitore fatto di strati di idrogel, alcuni che contengono le cellule e altri farmaci anti-infiammatori per evitare che la capsula non venga coperta con tessuto fibrotico. Sia Melton che Anderson sono cauti nel discutere i loro risultati. “Abbiamo alcuni successi e siamo molto entusiasti”, dice Anderson. “La linea di fondo è che abbiamo ragione di credere sia possibile utilizzare le cellule di Doug nei nostri dispositivi e curare il diabete negli animali.”

Dopo la guerra delle cellule staminali, e poi per un decennio si è cercato di trasformare le promesse della tecnologia in realtà, Henry afferma di essere convinto che “le cellule in sacchi” stanno per essere la risposta al diabete di tipo 1. E ‘consapevole che curare i roditori non garantisce la stessa cosa per gli umani con l’impiego della tecnologia, ma la sperimentazione clinica che è in esecuzione è un altro di una serie di “piccoli passi” verso il miglioramento della vita di milioni di persone.

 

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