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La nuova terapia per il diabete di tipo 1 mostra promettenti inversioni a lungo termine sia negli uomini che nei cani

I ricercatori di Purdue in collaborazione con l’IU School of Medicine hanno iniettato con successo una soluzione di collagene miscelata con cellule pancreatiche in topi indotti dal diabete, raggiungendo livelli normali di glucosio per almeno 90 giorni. Credito: immagine dell’Università Purdue / Clarissa Hernandez Stephens

Cosa succede se invece delle quotidiane iniezioni di insulina o di portare il microinfusore, si ottiene in un colpo solo e in pochi mesi di invertire il diabete di tipo 1 per te e il tuo cane?

Potrebbe portare a introdurre cellule pancreatiche sane come una sorta di cavallo di Troia.

Il cavallo di Troia, in questo caso, sarebbe collagene, una proteina che il corpo già produce per costruire muscoli, ossa, pelle e vasi sanguigni. Una formulazione di collagene miscelata con cellule pancreatiche, sviluppata dai ricercatori della Purdue University in collaborazione con la Indiana University School of Medicine, è la prima terapia minimamente invasiva per invertire con successo il diabete di tipo 1 entro 24 ore e mantenere l’indipendenza dall’insulina per almeno 90 giorni, un pre -studio sugli animali lo evidenzia.

Per gli animali diabetici, il passo successivo è uno studio clinico pilota su cani con diabete di tipo 1 di origine naturale, che sarà condotto in collaborazione con il College of Veterinary Medicine di Purdue.

“Abbiamo in programma di tenere conto delle differenze tra il topo e l’uomo aiutando i cani, in questo modo, i cani possono informarci su come il trattamento potrebbe funzionare negli esseri umani”, ha detto Clarissa Hernandez Stephens, prima autrice del lavoro e ricercatrice del Purdue’s Weldon School of Biomedical Engineering. I risultati appaiono in prima lettura nel prossimo numero dell’American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.

“Con iniezioni due volte dì al mio cane, devo costantemente pensare a dove sono e quando necessito di essere a casa, e questo influenza profondamente il mio lavoro e la vita”, ha detto Jan Goetz, proprietario di un cane diabetico di nome Lexi . “Non dover dare queste iniezioni d’insulina significherebbe libertà.”

Il diabete di tipo 1 colpisce circa uno su 100 animali da compagnia negli Stati Uniti, compresi cani e gatti, e circa 1,25 milioni di bambini e adulti americani.

David Taylor, residente in Indiana, ha lottato con il diabete di tipo 1 per quasi 50 anni.

“Una diagnosi di diabete di tipo 1 fu il mio diciottesimo regalo di compleanno, e da quella prima iniezione di insulina, la gestione del diabete è stata il mio “altro lavoro a tempo pieno”, ha detto Taylor. “I metodi di trattamento sono migliorati enormemente da oltre 50 anni, ma non consentono ancora il tempo libero pieno per il paziente: ricevere un’iniezione ogni pochi mesi mi ridurrebbe la vita a un livello quasi normale che non ho avuto da adulto e potrei andare in pensione da quel lavoro di gestione del diabete a tempo pieno “.

Poiché il diabete nei cani avviene in modo simile agli esseri umani, il trattamento è stato finora in gran parte lo stesso: entrambi hanno bisogno che il loro glucosio sia monitorato durante il giorno e che l’insulina venga somministrata ai pasti.

Ciò significa anche che i cani e gli esseri umani potrebbero trarre beneficio dalla stessa cura: un nuovo insieme di cellule pancreatiche per sostituire i gruppi di cellule, chiamate isole, che non rilasciano l’insulina per monitorare i livelli di glucosio nel sangue.

Tuttavia, 20 anni di ricerche e sperimentazioni cliniche non hanno prodotto un’efficace terapia di trapianto di isole poiché sono necessari donatori multipli, il metodo attuale per rilasciare isolotti attraverso la vena porta del fegato è troppo invasivo e il sistema immunitario umano tende a distruggere un grande percentuale di isole trapiantate.

I ricercatori della Purdue hanno semplicemente cambiato il modo in cui le isole sono state confezionate – prima, all’interno di una soluzione contenente collagene, e in secondo luogo, con un’iniezione attraverso la pelle invece che del fegato, salvando i pazienti da una procedura sgradevole.

“Tradizionalmente, noi trapiantiamo le isole nel fegato dell’animale e non lo facciamo mai sotto la pelle, in gran parte perché la pelle non ha il flusso sanguigno che il fegato ha per trasportare l’insulina rilasciata dalle isole e ci sono molte cellule immunitarie nella pelle, quindi le probabilità di rigetto sono elevate “, ha detto Raghu Mirmira, professore di pediatria e medicina e direttore del Diabetes Research Center presso la Indiana University School of Medicine.

Il team ha rimosso la necessità di trapiantare il fegato mescolando accuratamente le isole del topo, fornite dal laboratorio di Mirmira, con la soluzione di collagene. Dopo l’iniezione appena sotto la pelle, la soluzione si solidifica, il corpo riconosce il collagene e gli fornisce il flusso sanguigno per lo scambio di insulina e glucosio.

“È minimamente invasivo, non devi andare in sala operatoria e avere questa infusione nella vena porta, è facile come si arriva, proprio come fare una semplice puntura”, ha detto Sherry Voytik Harbin, professore alla Purdue di ingegneria biomedica e scienze mediche di base.

I ricercatori hanno testato gli effetti della soluzione tra gemelli di topo e non per verificare le discrepanze. Gli studi iniziali hanno dimostrato che se il donatore di era un gemello del ricevente, il topo diabetico poteva trascorrere almeno 90 giorni senza aver bisogno di un’altra puntura. Se non si tratta di gemelli, il topo assumerebbe normali livelli di zucchero nel sangue per almeno 40 giorni. Quasi tutte le isole trapiantate sono sopravvissute a entrambi gli scenari, eliminando la necessità di donatori multipli per compensare quelle eliminate dal sistema immunitario.

Mentre si passa a testare la formulazione in cani diabetici naturalmente, i ricercatori esploreranno la fattibilità del trapianto di isole di maiale o di cellule staminali programmate per produrre insulina, nella speranza che entrambi i metodi aumenteranno ulteriormente la disponibilità del donatore.

La terapia di trapianto di isole potrebbe anche avere implicazioni per un trattamento migliore della pancreatite grave.

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