Una ricerca dell’UVV / EHU-CIBER BBN, nei Paesi Bassi, riduce i problemi tecnici nelle isole pancreatiche microincapsulate nel trattamento del diabete mellito di tipo 1
Il diabete mellito di tipo 1 (DMT1) contribuisce al 10% del totale dei casi di diabete mellito in tutto il mondo, principalmente nei giovani ed è considerato un rischio per la crescita in salute. DMT1 è caratterizzato dalla distruzione autoimmune delle cellule pancreatiche che producono insulina (isole pancreatiche), e porta a una grave carenza di insulina seguita dall’innalzamento dei livelli di glucosio nel sangue. In questo momento, la terapia basata sulle iniezioni di insulina è il trattamento applicato nei pazienti diabetici di tipo 1. Tuttavia, oltre alle complicazioni mediche questo trattamento comporta, a lungo termine, più misurazioni giornaliere di glucosio nel sangue e la somministrazione sottocutanea di insulina per tutta la vita.
In alternativa, “il trapianto di isole pancreatiche isolate dai donatori fornisce una nuova fonte di cellule produttrici di insulina in grado di soddisfare il fabbisogno di insulina in conformità con i livelli di glucosio nel sangue in pazienti con DM 1. Uno degli inconvenienti dei trapianti di isole è l’uso a lungo termine di farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto immunitario delle isole trapiantate, questi farmaci abbassano le difese del paziente e comportano gravi complicazioni mediche “, ha spiegato l’autore del lavoro Albert Espona-Noguera. “Per evitare questo problema”, ha proseguito, “le isole pancreatiche possono essere isolate dal sistema immunitario del paziente mediante tecniche di microincapsulazione in cui le isole sono incapsulate in microcapsule costituite da materiali biocompatibili (non tossici). nella microincapsulazione cellulare, l’alginato è il compononte più usato. Questo polimero naturale ha proprietà eccellenti per applicazioni biomediche in quanto offre elevata compatibilità e bassa tossicità. “Tuttavia,” la tecnica di microincapsulazione presenta vari ostacoli tecnici che ne ostacolano l’applicazione clinica. Un problema cruciale è l’elevato numero di microcapsule vuote generate durante il processo per microincapsulare le isole, che porta ad un grande aumento del volume di microcapsule da impiantare e a sua volta può aumentare la risposta immunitaria dell’ospite dopo l’impianto “, ha detto Espona -Noguera. la tecnica di microincapsulazione presenta vari ostacoli tecnici che ne ostacolano l’applicazione clinica.
Sistema innovativo di separazione magnetica
Per evitare l’elevato numero di microcapsule vuote, “abbiamo elaborato un approccio innovativo per la purificazione delle isole microincapsulate al fine di ridurre il volume dell’impianto separando le isole microincapsulate dalle microcapsule vuote”, ha spiegato il ricercatore presso l’UPV / EHU-Ciber BNN che fa parte della Nanbiosis ICTS (Singular Scientific and Technological Infrastructure). “Abbiamo sviluppato un sistema per separare magneticamente le microcapsule e che combina diverse tecnologie: nanoparticelle magnetiche e un chip microfluidico, in altre parole, un chip con canali di dimensioni micrometriche prodotte mediante tecniche di stampa 3D e che contiene magneti posizionati strategicamente,” aggiunto il ricercatore. “Per separare le microcapsule,
Successivamente, le isole sono microincapsulate, ottenendo così capsule contenenti isole magnetiche e capsule vuote non magnetiche. Quando le microcapsule vengono pompate attraverso i microcanali del chip, i magneti spostano le capsule magnetiche verso il microcanale di uscita, mentre quelle vuote non magnetiche si fanno strada attraverso un altro microcanale di uscita, “ha specificato”. “In questo modo siamo in grado di eliminare il vuoto capsule e, di conseguenza, riduciamo il volume dell’impianto di microcapsule terapeutico”. L’elevata efficienza di purificazione di questo sistema di separazione magnetica ci ha permesso di ridurre il volume dell’impianto di circa l’80%, riducendo le complicazioni derivanti dall’impianto di grandi volumi di microcapsule e fornendoci un trattamento DMT1 alternativo “, ha sottolineato Espona-Noguera .
Inoltre, “in questo lavoro abbiamo studiato la funzionalità degli impianti purificati nei modelli animali diabetici, e rilevato che dopo l’impianto sottocutaneo delle isole microincapsulate negli animali diabetici, i livelli di glucosio nel sangue sono tornati su normali per quasi 17 settimane”, ha aggiunto.
Pubblicato oggi su International Journal of Pharmaceutics