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Ricerca della cura per il diabete tipo 1: dall’insulina alle cellule del corpo

Entrambi i bambini di Doug Melton hanno sviluppato il diabete di tipo 1 da neonati. Sua moglie, come dice lui, divenne il loro pancreas – capendo quando il livello di zucchero nel sangue di ognuno era troppo alto, e avevano bisogno di insulina o troppo basso, e avevano bisogno di zucchero.

Melton, un ricercatore dell’Università di Harvard, ha deciso che il suo contributo sarebbe stato quello di curare il diabete di tipo 1. Ha riorganizzato il suo laboratorio e si è messo al lavoro.

Suo figlio, diagnosticato a 6 mesi, ora ha 28 anni.

“Pensavo che ora avrei curato la malattia”, ammette Melton. “Ci è voluto molto più tempo di quanto pensassi.”

Per quasi un secolo, il trattamento del diabete è rimasto essenzialmente lo stesso: iniettando l’insulina per bilanciare lo zucchero nel sangue del corpo e permettere che il cibo sia convertito in combustibile.

Ma i ricercatori hanno fatto progressi di recente, e molti miglioramenti – e persino una cura – potrebbero essere all’orizzonte, dicono gli esperti.

“Siamo in un frangente molto eccitante della scienza nel corso del quale abbiamo prove cliniche umane che mostrano d’essere delle promesse … che potrebbero alla fine curare questa malattia”, afferma Cynthia Rice, vicepresidente senior della Juvenile Diabetes Research Foundation.

Qualsiasi cura, dice Melton, dipenderà dal ripristino della capacità del corpo di produrre e somministrare insulina.

“L’evoluzione ha creato una cellula il cui compito è misurare lo zucchero e secernere l’insulina”, dice. “Credo che la soluzione biologica – una sorta di soluzione della natura – sia la risposta giusta al problema.”

Dopo oltre un decennio di ricerche per tentativi ed errori, Melton ha scoperto come creare le cellule beta, le cellule del pancreas che misurano i livelli di glucosio e tirano fuori l’insulina secondo necessità.

Melton regge una fiala tra il pollice e l’indice. Muovendola avanti e indietro si muove su ciò che assomiglia a punti neri che galleggiano nell’acqua. Sono cellule beta, prodotte nel suo laboratorio in fondo al corridoio.

Ha già mostrato negli animali che le sue cellule beta fabbricate possono misurare il glucosio e secernere insulina quando il corpo ne ha bisogno. L’anno prossimo, una società biotech ha aiutato Melton a fondare Semma Therapeutics, la quale lancerà una sperimentazione clinica per vedere se possono lavorare anche nelle persone.

Ognuno di questi contenitori rappresenta uno dei principali passi nella ricetta di Doug Melton per la produzione di cellule beta umane da cellule staminali multiuso. (Per gentile concessione di Mary Bergman / Harvard University)

“Forse è un modo divertente per dirlo, ma non c’è nulla che stiamo imparando che mi dice che questo non può essere curato”, dice Melton. “Ci sono problemi con i quali stiamo avendo delle difficoltà, e ci vuole più tempo del necessario. Ma sono convinto che quelle cellule cureranno la malattia.”

Ma anche se le sue cellule funzionano perfettamente, Melton avrà risolto solo metà del problema.

Nel diabete di tipo 1, il sistema immunitario attacca le cellule beta che producono insulina. Se Melton immette le sue cellule beta in qualcuno con diabete di tipo 1, il loro sistema immunitario attaccherebbe anche le nuove cellule.

Quindi, la seconda metà del problema richiederà la protezione di quelle celle.

Melton e altri ricercatori stanno lavorando su alcune idee. Uno, Melton pensa a mettere le cellule beta in una bustina di tè.

“L’insulina e il glucosio le possono attraversare, ma le cellule rimangono”, dice. “E, soprattutto, le cellule immunitarie non possono entrare e attaccare.”

Semma Therapeutics, sostenuta da oltre 100 milioni di dollari in venture capital, testerà questo approccio anche l’anno prossimo.

Melton e i colleghi del Joslin Diabetes Center hanno anche cercato geni che possano essere modificati in queste cellule beta prodotte per renderli invisibili al sistema immunitario.

Modificando e testando i geni uno per uno, i ricercatori hanno scoperto che solo una dozzina sembrava nascondere le cellule beta dal sistema immunitario dei topi con una versione di diabete di tipo 1. Un gene era già noto come particella cromosomica di rischio per il diabete di tipo 1.

“Pensiamo che quando si muta quel gene, proteggiamo le cellule contro l’attacco autoimmune senza realmente cambiare la cellula beta e senza impedire che venga riconosciuta dal sistema immunitario”, ha detto Stephan Kissler, un assistente professore ad Harvard e ricercatore al Joslin, che ha lavorato con Melton. Alla fine, spera di essere in grado di modificare geneticamente le cellule beta prodotte prima che vengano consegnate a un paziente, così da funzionare come normali cellule beta ma senza subire gli stessi attacchi immunitari.

È troppo presto per sapere quanto una tale cura potrebbe costare ai pazienti. Melton dice che la sua ricerca è costata decine di milioni di dollari negli ultimi 15 anni, forniti principalmente da sovvenzioni federali e fondazioni private. Ma ciò è in contrasto con i circa 200 miliardi di dollari che il governo americano spende ogni anno per curare il diabete.

“Quindi, direi se ci vogliono $ 50 o $ 100 milioni per curare la malattia per un periodo di 15 a 20 anni – questo è un affare”, dice Melton.

Il Dr. David Nathan, che dirige il Diabetes Center al Massachusetts General Hospital, dice che l’idea di curare il diabete è allettante, ma avverte che ci vorrà molto tempo prima che le cure siano a disposizione dei pazienti.

“Stanno arrivando, ma non lo vedo all’orizzonte”, dice. “Penso che ci vorrà forse un altro decennio se saremo fortunati.”

Nel frattempo, sta cercando modi per rendere il trattamento del diabete più facile e più efficace. È particolarmente eccitato per ciò che è descritto come un pancreas artificiale, che richiama pr l’organo in cui viene fatta l’insulina. In un pancreas artificiale, un algoritmo controllato da computer collega un monitor per lo zucchero nel sangue e una pompa per insulina, regolando automaticamente la somministrazione di insulina per ridurre al minimo i livelli di zucchero nel sangue e le minime.

“Saranno disponibili credo nei prossimi due o tre anni”, prevede Nathan, e “rivoluzioneranno il trattamento del diabete di tipo 1”.

Cynthia Rice alla JDRF dice che sta aspettando con impazienza una nuova tecnologia chiamata insulina intelligente che la sua organizzazione ha contribuito a sviluppare. L’insulina “intelligente” circola attraverso il flusso sanguigno e si attiva o disattiva automaticamente in risposta al cambiamento dei livelli di zucchero nel sangue, fornendo un controllo più stretto di quanto sia attualmente possibile.

“Dovresti fare un’iniezione forse una volta al giorno o una volta alla settimana, e fornirebbe la giusta quantità di insulina al momento giusto”, dice la Rice.

Nel frattempo, Melton sta ancora lavorando per una cura.

“Ci penso sempre,” dice. “Mi sveglio pensando a questo. È una ricerca alla quale non rinunciamo. ”

 

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