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Il dibattito sulla rigenerazione del pancreas si è risolto? Una teoria originale rinnovata

Juan Dominguez-Bendala del DRI, Ph.D., direttore dello sviluppo delle cellule staminali per la ricerca traslazionale, parla della controversa area della rigenerazione del pancreas. I risultati del DRI dimostrano l’esistenza di cellule staminali nel pancreas che possono essere stimolate a rigenerarsi in cellule produttrici di insulina in soggetti con diabete di tipo 1.

Un dibattito conflittuale tra i ricercatori sul diabete circonda la rigenerazione delle cellule produttrici di insulina pancreatica: non se queste cellule si rigenerano, ma piuttosto come.

L’opinione a lungo termine secondo cui le isole di Langerhans possono essere reintegrate dalle cellule staminali del pancreas (progenitori) è stata sostituita nell’ultimo decennio dall’idea che le isole si auto-duplicano dalle cellule esistenti. Ora, in un manoscritto pubblicato online su Trends in Endocrinology & Metabolism, gli scienziati del Diabetes Research Institute dell’Università di Miami, diretto dal professor Camillo Ricordi, traggono conclusioni categoriche a sostegno della teoria originale: che esistono i progenitori nel pancreas e, inoltre, e queste cellule staminali possono rigenerare in pazienti umani. La capacità di ricrescere le cellule produttrici di insulina di una persona risolverebbe una sfida importante nel diabete di tipo 1 e rappresenterebbe un passo significativo verso lo sviluppo di una cura biologica per questa malattia potenzialmente letale.

“Abbiamo dimostrato che ci sono progenitori nel pancreas adulto, non solo nei topi ma nell’uomo, ed è un chiarimento molto importante, e che tali cellule possono potenzialmente essere stimolate attraverso mezzi farmacologici per indurre la rigenerazione in pazienti con diabete di tipo 1. è il “Santo Graal” di ciò che stiamo cercando di ottenere qui al DRI “, ha detto Juan Dominguez-Bendala, Ph.D., direttore dello sviluppo delle cellule staminali del pancreas per la ricerca traslazionale e co-autore del documento con Ricardo Pastori, Ph.D., direttore di biologia molecolare.

Sezione pancreatica umana che mostra l’epitelio di un grande dotto pancreatico il quale ospita cellule simili a progenitori. Queste cellule sono caratterizzate dall’espressione di PDX1 (blu) e del recettore BMP-7 ALK3 (rosso), ma non del marcatore duttale dell’anidrasi carbonica II (CAII, verde). Quando vengono selezionate e coltivate in condizioni definite, queste cellule sono espandibili con BMP-7 e presentano potenziale di differenziazione multipotente.

Tecniche difettose spostano l’ipotesi

Negli anni ’80, i ricercatori hanno concluso logicamente che il pancreas ospita cellule progenitrici in grado di rigenerare cellule endocrine (le quali producono insulina) dopo che un isolotto è stato fotografato che germogliava da un dotto pancreatico adulto. Nei tre decenni successivi, decine di rapporti hanno ulteriormente rafforzato l’idea che una varietà di fattori di crescita potrebbe stimolare le cellule duttali a differenziarsi in tutti i tipi di cellule pancreatiche, comprese le cellule produttrici di insulina.

Questa visione di lunga data è stata messa in discussione nel 2004, quando i test che utilizzavano la lineage tracing (LT), una tecnica tracciante l’origine dello sviluppo di una cellula, eseguita nei topi, ha dimostrato come le cellule produttrici di insulina venivano reintegrate mediante la replicazione di cellule esistenti, piuttosto che dalla crescita di nuovi. Mentre lo studio non ha smentito l’esistenza delle cellule progenitrici, è riuscito a spostare il pensiero prevalente nella comunità scientifica.

Secondo il team DRI, tuttavia, tali conclusioni sono state in gran parte derivate utilizzando uno strumento inaffidabile in un modello inadeguato. Le notevoli differenze tra isolotti di topi e umani non sono semplicemente una questione di scala. Ci sono vaste differenze anatomiche e funzionali tra le isole di queste due specie che mettono in discussione la validità del modello murino per trarre conclusioni sulla rigenerazione del pancreas negli esseri umani.

Anche l’uso del tracciamento del lignaggio nei roditori ha prodotto risultati contraddittori. Mentre LT è un potente strumento che è stato utilizzato per diversi decenni per tracciare il percorso e le origini della maturazione delle cellule staminali, ha un certo numero di limitazioni e comporta un potenziale pregiudizio nei risultati scientifici.

“L’ipotesi che il pancreas porti le cellule progenitrici è stata screditata per un certo numero di anni, ma crediamo che molte delle tecniche utilizzate per raggiungere tale conclusione fossero difettose. Abbiamo trovato profonde differenze nel comportamento delle cellule umane rispetto alle cellule di topo nel pancreas e pensiamo che sia importante evidenziare e sottolineare i processi di rigenerazione nelle cellule umane “, ha affermato il Dr. Dominguez-Bendala. “Chiaramente, il nostro e il lavoro degli altri sta effettivamente contribuendo alla nozione che abbiamo delle cellule staminali nel pancreas adulto e possiamo potenzialmente sfruttare tali cellule a nostro vantaggio per il trattamento del diabete di tipo 1″.

Sfruttare la capacità del corpo di guarire se stesso

Il diabete di tipo 1 è una condizione autoimmune in cui le cellule produttrici di insulina del pancreas vengono erroneamente distrutte dal sistema immunitario, richiedendo ai pazienti di gestire i loro livelli di zucchero nel sangue attraverso un regime giornaliero di terapia insulinica. Il trapianto di isole ha permesso ad alcuni pazienti con diabete di tipo 1 di vivere senza bisogno di iniezioni di insulina dopo aver ricevuto le infusioni di cellule donatrici. Tuttavia, non ci sono abbastanza cellule per trattare i milioni di pazienti che possono trarne beneficio. Finora, gli sforzi di ricerca si sono concentrati principalmente sulla creazione di più cellule pancreatiche per il trapianto da fonti come le cellule staminali embrionali (hESc), pluripotenti (hPSc) e adulte, e isole porcine (maiali), tra gli altri. Una soluzione più efficiente e potenzialmente più sicura potrebbe risiedere nella rigenerazione delle cellule produttrici di insulina di un paziente,

“Se potessimo dare al paziente qualcosa che promuova la proliferazione e la successiva differenziazione di quelle cellule che sono già nel pancreas nelle cellule beta mentre si controlla l’autoimmunità, potremmo sfruttare la naturale capacità del corpo di guarire se stesso. un nuovo orizzonte terapeutico “, ha affermato il Dr. Dominguez-Bendala.

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Informazioni sull’Istituto di ricerca sul diabete

Il Diabetes Research Institute dell’Università di Miami Miller School of Medicine guida il mondo nella ricerca focalizzata sulla cura. Essendo uno dei più grandi e completi centri di ricerca dedicati alla cura del diabete, il DRI sta lavorando aggressivamente per sviluppare una cura biologica ripristinando la produzione naturale di insulina e normalizzando i livelli di zucchero nel sangue senza imporre altri rischi. I ricercatori hanno già dimostrato che le cellule di insule trapiantate consentono ai pazienti di vivere senza bisogno di terapia insulinica. Alcuni partecipanti allo studio hanno mantenuto l’indipendenza dall’insulina per più di 10 anni. Il DRI sta ora sviluppando questi risultati promettenti attraverso la sua strategia BioHub, un approccio multidisciplinare e su tre fronti per affrontare le principali sfide che si frappongono a una cura: eliminare la necessità di farmaci anti-rigetto, resettare il sistema immunitario per bloccare l’autoimmunità e sviluppare un numero illimitato di cellule produttrici di insulina. Per maggiori informazioni per favore visitaDiabetesResearch.org, chiama 800-321-3437 o Tweet @Diabetes_DRI 

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